essais - mesures ii

2.4.1- Électrodes de référence
Définition : Électrode dont le potentiel ne change pas significativement lorsqu’un faible courant
circule dans la pile.
Élément interne de mercure en contact avec une solution de Hg2Cl2(calomel)
Une solution de remplissage de KCl (concentration variable) = pont électrolytique
1) CALOMEL
C.12
C.12 C.12
C.12
-
--
-
2012
20122012
2012
ESSAIS - MESURES II
C.TIBIRNA
C.TIBIRNAC.TIBIRNA
C.TIBIRNA
Hg2Cl2(s) + 2 é →2 Hg (l) + 2 Cl¯
Une solution de remplissage de KCl (concentration variable) = pont électrolytique
Un fil de platine pour assurer la conduction entre les parties de l'électrode
R. globale
ε
εε
ε=ε
εε
εo- (RT/nF) ln a2Cl¯ Note : ln x = 2,303 log
ε
εε
ε= 0,268 - 0,0592 log a Cl¯

Électrode Ag en contact avec du AgCl
Une solution de remplissage de KCl = pont électrolytique
Utilisée à des T plus élevées que l’électrode au calomel
Plus stable à long terme que l’électrode au calomel
De plus en plus utilisée
R. globale
2) Ag/AgCl
AgCl
(s)
+
1
é
→
Ag
(s)
+
Cl
¯
C.12
C.12 C.12
C.12
-
--
-
2012
20122012
2012
ESSAIS - MESURES II
C.TIBIRNA
C.TIBIRNAC.TIBIRNA
C.TIBIRNA
R. globale
AgCl
(s)
+
1
é
→
Ag
(s)
+
Cl
¯
ε
εε
ε= ε
εε
εo- (RT/nF) ln aCl¯
ε
εε
ε= 0,222 - 0,0592 log a Cl

Rôle ?? – pouvoir déterminer la concentration d’une solution inconnue à l’aide d’une
mesure de potentiel
Rapide, simple et précis comme méthode d’analyse
Défaut: ne s’applique pas à tous les ions
Une membrane sélective face à l’ion d’intérêt doit être disponible
Membrane
–
verre (de composition variable) ou cristaux de LaF
3
et Ag
2
S
3) Électrodes ioniques spécifiques (électrodes indicatrices)
C.12
C.12 C.12
C.12
-
--
-
2012
20122012
2012
ESSAIS - MESURES II
C.TIBIRNA
C.TIBIRNAC.TIBIRNA
C.TIBIRNA
Membrane
–
verre (de composition variable) ou cristaux de LaF
3
et Ag
2
S
Ions pouvant être analysés
Cations: H+, Cd2+, Ca2+, Cu2+, K+, Ag+et Na+
Anions: Br-, Cl-, CN-, F-, NO3-et S2-

Le pH-mètre = potentiomètre qui mesure la différence de potentiel entre une électrode
de référence de potentiel connu et insensible (ex : Ag/AgCl) à la solution à analyser et
une électrode de verre
Celle-ci contient une solution de HCl diluée et son potentiel varie en fonction de la
différence de concentration en H+de cette solution et de la solution dans laquelle
l'électrode
est
plongée
L'électrode de verre du pH-mètre
C.12
C.12 C.12
C.12
-
--
-
2012
20122012
2012
ESSAIS - MESURES II
C.TIBIRNA
C.TIBIRNAC.TIBIRNA
C.TIBIRNA
l'électrode
est
plongée
Le potentiel lu varie donc en fonction du pH de la solution analysée
Applications des piles
A) Accumulateur (Batterie) au plomb
B) Piles sèches
C) Piles Ni-Cd
D) Protection contre la corrosion

A) Accumulateur (Batterie) au plomb
B) Piles sèches
C) Piles Ni-Cd
D) Protection contre la corrosion
Pile
rechargeable
-
en
lui
appliquant
un
potentiel
convenable,
la
réaction
de
la
A) Accumulateur (Batterie) au plomb
C.12
C.12 C.12
C.12
-
--
-
2012
20122012
2012
ESSAIS - MESURES II
C.TIBIRNA
C.TIBIRNAC.TIBIRNA
C.TIBIRNA
Pile
rechargeable
-
en
lui
appliquant
un
potentiel
convenable,
la
réaction
de
la
pile est inversée et les électrodes retournent à leur état initial
Pour que ce soit possible, les produits de la réaction directe (piles) doivent rester
collés aux électrodes et ne pas se disperser dans le milieu (pâte)
Batterie = plusieurs piles en série pour obtenir le potentiel désiré soit 6 x 2 V = 12V
Lorsque le moteur n’est pas en marche – la batterie fournit l’énergie
Moteur en marche – r. inverse permet de charger la batterie (alternateur)
Anode: Pb (s) + HSO4¯(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2 é
Cathode: PbO2(s) + HSO4¯ (aq) + 3 H++ 2 é →PbSO4(s) + 2 H2O (l)