Bilan énergétique d'un procédé électrochimique et rendement faradique

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Loi de Faraday : Q = I t = n_e F. • Constante de Faraday : F = 96\,500\,Cmol^-1 (charge d'une mole d'électrons). • Rendement faradique : _F = Q_restituéeQ_fournie. • Un _F < 1 traduit l'existence de réactions parasites (dégagement gazeux, vieillissement).

Le cours

1. La loi de Faraday La loi de Faraday relie la quantité de matière transformée lors de l'électrolyse (ou décharge) à la charge électrique totale échangée. Pour un élément échangeant z électrons, la quantité de matière transformée est n = I t/z F, où F est la constante de Faraday (96\,500\,Cmol^-1). 2. Rendement faradique (ou coulombique) Le rendement faradique _F (ou efficacité coulombique) est le rapport entre la charge électrique restituée lors de la décharge et la charge électrique fournie lors de la charge. S'il n'est pas de 100\,\%, cela signifie qu'une partie des électrons a été consommée dans des réactions parasites non désirées (comme le dégagement gazeux à la fin d'une charge). 3. Rendement énergétique global Le rendement énergétique global prend en compte à la fois le rendement faradique (pertes de charge) et le rendement en tension (lié à la résistance interne de la cellule). Ainsi, avec les tensions moyennes en décharge et en charge : _énergétique = _F U_déchargeU_charge.

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