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Séance de cours

Équation de Butler-Volmer

Dans cours

ChE-407: Electrochemical engineering

This course builds upon the underlying theory in thermodynamics, reaction kinetics, and transport and applies these methods to electrosynthesis, fuel cell, and battery applications. Special focus is placed on addressing current challenges in state-of-the-a ...

Description

Cette séance de cours couvre la dérivation et les simplifications de l'équation de Butler-Volmer pour les réactions électrochimiques, y compris la détermination de la densité de courant d'échange et le facteur de symétrie. Il explique également l'expression analytique des courbes courant-tension et la caractérisation des réactions des électrodes par la cinétique. Des exemples pratiques et des solutions sont fournis pour une meilleure compréhension.

Enseignant·e·s (2)

Ardemis Anoush Boghossian

Nikolaos Vlachopoulos

Source officielle

Proximité ontologique

Chimie

Chimie physique: Électrochimie

Concepts associés (32)

Cinétique électrochimique

La cinétique électrochimique s'intéresse à l'étude de la vitesse des réactions électrochimiques. Une réaction électrochimique est une réaction d'oxydo-réduction inter faciale : la réaction a lieu à l'interface entre une électrode et un électrolyte. Deux processus complémentaires interviennent dans la réaction électrochimique : le transfert électronique entre l'électrode et l'électrolyte le transport de matière de ces espèces redox du sein de la solution jusqu'à la surface de l'électrode : ce transport peut avoir lieu par diffusion, convection et migration En première approche on peut traiter une étape élémentaire de transfert de charge en suivant le modèle de Butler-Volmer que l'on doit à John Alfred Valentine Butler et à Max Volmer.

Électrochimie

L’électrochimie est la discipline scientifique qui s’intéresse aux relations entre la chimie et l’électricité. Elle décrit les phénomènes chimiques couplés à des échanges réciproques d’énergie électrique. L'électrochimie comprend toutes technologies et techniques issues de ses travaux scientifiques, comme les travaux concernant l'électrolyse, la corrosion, les piles, les piles à combustibles, les accumulateurs, et l'électrodéposition.

Loi de Tafel

La loi de Tafel en électrochimie relie la surtension entre les électrodes à la densité de courant. L'équation de Tafel fut tout d'abord une loi empirique, déterminée expérimentalement, et qui a fait l'objet, plus tardivement, d'une mise en contexte théorique. Cette loi doit son nom au chimiste suisse Julius Tafel (1862-1918). Elle s'applique à diverses applications de l'électrochimie : pile à combustible, électrolyseur ou galvanoplastie.

Potentiel d'électrode

Le potentiel d'électrode , en électrochimie, est la force électromotrice d'une cellule galvanique construite à partir d'une électrode de référence standard et d'une autre électrode à définir. Par convention, l'électrode de référence est l'électrode standard à hydrogène (SHE) définie comme ayant un potentiel de zéro volt. Le potentiel d'électrode peut également être défini comme la différence de potentiel entre les électrodes métalliques chargées et la solution saline.

Voltampérométrie

La voltampérométrie (ou voltammétrie) est une méthode d’électroanalyse basée sur la mesure du flux de courant résultant de la réduction ou de l’oxydation des composés tests présents en solution sous l’effet d’une variation contrôlée de la différence de potentiel entre deux électrodes spécifiques. Elle permet d’identifier et de mesurer quantitativement un grand nombre de composés (cations, certains anions, composés organiques), dont certains simultanément, et également d’étudier les réactions chimiques incluant ces composés.

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Séances de cours associées (31)

Fondements de l'électrochimie

Couvre les principes fondamentaux de l'électrochimie, en se concentrant sur le potentiel cellulaire, la production de courant et la relation entre la conversion du courant et des réactifs.

Équation de Butler-Volmer: Simplifications et interprétations

Explore les simplifications des équations de Butler-Volmer, les interprétations de ko et les effets de transport de masse dans les réactions électrochimiques.

Transport de masse dans l'équation de Butler-Volmer

Explore l'influence du transport de masse sur l'équation de Butler-Volmer et analyse le surpotentiel total et ses composants.

Économie de l'hydrogène : piles à combustible et électrochimie

Explore les piles à combustible, l'électrocatalyse et l'économie de l'hydrogène, en mettant l'accent sur l'efficacité énergétique et les défis dans les matériaux catalyseurs.

Cinétique électrochimique

Se plonge dans la cinétique électrochimique, couvrant les piles à combustible, l'équation de Butler-Volmer, les courbes courant-tension et la résistance de transfert de charge.

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Concepts associés (32)

Cinétique électrochimique

Électrochimie

Loi de Tafel

Potentiel d'électrode

Voltampérométrie

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