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Cinétique électrochimique dans les systèmes inorganiquesArticle de référence | Réf : K840 v1
Auteur(s) : Christine LEFROU, Jacques FOULETIER, Pierre FABRY
Date de publication : 10 oct. 2010
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Il existe une grande variété de matériaux électrolytes, sous de multiples formes : liquides, solides, verres, polymères... Leur point commun est de présenter, à l'échelle atomique, une structure et une composition comportant des ions, c'est-à-dire des atomes ou édifices atomiques ayant une charge multiple de la charge élémentaire (qe = 1,6.10–19 C). Il faut aussi que des mouvements soient possibles, cela fait l'objet des paragraphes 2 et 3. Dans cette première partie, on passe en revue les différents types d'électrolytes, en décrivant leur structure microscopique et en précisant la nature et la quantité (exprimée, par exemple, en concentration) de chacun des porteurs de charge.
Du fait de la nature conductrice de ces matériaux, on peut montrer qu'à l'équilibre ils présentent tous une charge volumique nulle. On parle ainsi de la propriété d'électroneutralité. Elle est valable dans tout volume de matériau conducteur à l'échelle mésoscopique (cela devient faux à l'échelle atomique et/ou à proximité d'une interface). On peut également montrer qu'aux échelles de temps usuelles, cette propriété d'électroneutralité reste valable pour des matériaux conducteurs parcourus par un courant. À titre d'exemple, l'ordre de grandeur du temps caractéristique du retour à l'électroneutralité à partir d'une situation de déséquilibre initial est de une nanoseconde pour un électrolyte en solution aqueuse.
Toute solution comporte un solvant et des solutés plus ou moins concentrés. Dans le cas des solutions électrolytes, tout ou partie des solutés est sous forme ionique.
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Les propriétés des solvants nécessaires pour donner des solutions électrolytes avec une conduction intéressante sont assez nombreuses et il est parfois indispensable de faire des compromis. En dehors des considérations générales (coût, toxicité, inflammabilité, etc.), il faut tenir compte de la plage de température utilisable, de la compatibilité du solvant avec les composés dits actifs (en terme de solubilité, stabilité...
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(1) - BOCKRIS John O'M et al - Modern Electrochemistry 1, - Ionics 769 p., Plenum Press (1998).
(2) - GIRAULT Hubert - Électrochimie physique et analytique, - 449 p., Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, (2001).
(3) - TREMILLON Bernard - La chimie en solvants non-aqueux, - 239 p., Presses Universitaires de France, (1971).
(4) - AURBACH Doron, éditeur - Non-aqueous Electrochemistry, - 602 p., Marcel Dekker, (1999).
(5) - CHARLOT Gaston - Chimie analytique quantitative, Tome I, - 325 p., Masson, (1974).
(6) - BERNARD Maurice, BUSNOT Florent - Usuel de chimie générale et minérale, - 560 p., Bordas, (1984).
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