L'électrolyse est un procédé qui a une large application industrielle et, par conséquent, ses aspects quantitatifs sont extrêmement importants pour les usines. Par exemple, ils doivent savoir quelle quantité de réactif utiliser, combien de temps pour effectuer le processus et quelle quantité du produit souhaité ils vont obtenir.
Grâce à l'électrolyse ignée du chlorure de sodium (sel de table), les industries produisent du chlore gazeux, elles ont donc besoin de savoir quel volume de chlore gazeux elles pourront obtenir.
De plus, plusieurs pièces métalliques subissent une électrolyse en milieu aqueux pour être revêtues d'un autre métal, comme dans le cas des semi-bijoux et bijoux fantaisie en or ou en argent. La qualité de la couleur de l'objet qui a été revêtu et l'efficacité de la protection contre sa corrosion dépendent, entre autres, du temps d'électrolyse et de l'intensité du courant électrique utilisé.
Ainsi, le physicien et chimiste anglais Michael Faraday (1791-1867) a commencé à étudier ces aspects impliquant l'électrolyse et après plusieurs expériences il a découvert quelques lois dans ce cas.
Michel Faraday (1791-1867)
L'un d'eux a montré que la quantité de masse d'un métal déposé sur l'électrode est directement proportionnelle à la quantité de charge électrique (Q) qui traverse le circuit.
La charge électrique (Q) est donnée par la formule suivante :
Sur quoi:
i = intensité du courant électrique (unité: ampère - A)
t = temps (unité: secondes – s)
L'unité de charge serait donc A. s, qui est égal à l'unité coulombienne (C).
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En 1909, le physicien Robert Andrews Millikan (1868-1953) a déterminé que la charge électrique de 1 électron est égale à 1,602189. 10-19 Ç.
Robert Andrews Millikan (1868-1953)
La constante d'Avogadro dit que dans 1 mole d'électrons, il y a 6,02214. 1023 électrons. Ainsi, la quantité de charge portée par le passage de 1 mol d'électrons est égale au produit de la charge électrique de chaque électron par la quantité d'électrons que nous avons dans 1 mol, soit :
1,602189. 10-19 Ç. 6,02214. 1023 = 96486 C
Par conséquent, si nous connaissons la quantité de matière (n) qui traverse le circuit, multipliez simplement par la valeur que nous venons de voir que nous avons trouvé la charge électrique (Q) qui sera nécessaire pour effectuer le processus d'électrolyse qui si tu veux:
Cette valeur (96486 C) est appelée Constante de Faraday (1F). Ainsi, si la charge utilisée dans le processus est donnée en faraday, alors nous pouvons utiliser des relations établies par des règles de trois et calculer la quantité de masse qui sera déposée dans l'électrolyse.
Lisez le texte Applications des aspects quantitatifs de l'électrolyse savoir exactement comment ces calculs peuvent contribuer à résoudre des problèmes liés aux procédés d'électrolyse et même aux batteries.
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. « Aspects quantitatifs de l'électrolyse »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aspectos-quantitativos-eletrolise.htm. Consulté le 28 juin 2021.
Chimie
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