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CHAP. 8 – OXYDORÉDUCTION – DIAGRAMMES POTENTIEL-PH
Il vient alors :
δW élec = nFdξ (φ M − φ S )
Lorsque l’équilibre électrochimique est effectivement réalisé à la surface du conducteur métallique, l’égalité dG = δW élec est vérifiée, et par conséquent :
nFdξ (φ M − φ S ) =
μ M n+ + nμ e − ,M − μ M
dξ
ou après simplification et réorganisation :
μ M n+ + nFφ S + n
μ e − ,M − Fφ M
= μ M
relation (1)
Définition
On appelle potentiel électrochimique d’une espèce chargée i la grandeur définie par
μ i = μ i + z i Fφ i . μ i désigne le potentiel chimique de l’espèce i, z i est le
nombre de charge de l’ion (en unités de charge élémentaire), F désigne toujours
la constante de FARADAY et φ i est le potentiel électrique du milieu contenant
l’espèce chargée i.
Remarque. Pour une espèce non chargée (comme le métal M dans l’exemple fourni),
le potentiel chimique se confond avec le potentiel électrochimique : μ M =
μ M .
Condition d’équilibre électrochimique. La condition d’équilibre électrochimique
s’écrit pour la réaction :
M (s)
=
M
n+
+ n e
−
sous la forme :
μ M =
μ M n+ + n μ e − .
Le potentiel électrochimique est une extension aux espèces chargées de la notion
de potentiel chimique défini pour les espèces électriquement neutres. La condition
d’équilibre électrochimique est analogue à la condition d’équilibre chimique pour les
systèmes neutres, il suffit de prendre garde à substituer le potentiel électrochimique
au potentiel chimique.
Rappelons que pour une réaction chimique, une condition d’équilibre peut s’écrire en
réalisant une somme sur les substances figurant dans l’équation-bilan sous la forme :
Δ r G = ∑
i
ν i μ i = 0.
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