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CHAP. 9 – COURBES INTENSITÉ-POTENTIEL. PHÉNOMÈNES DE CORROSION
a été travaillé (pointe, zone courbe, tête du clou) et une coloration rose ailleurs. La
coloration rose est due à la phénolphtaléine qui met en évidence la formation d’ions
hydroxyde. La coloration bleue est due à la formation de bleu de Prusse par réaction des ions fer(II) produits au voisinage du métal avec l’ion hexacyanoferrate(III).
L’intérêt de l’utilisation de l’agar-agar est de fortement ralentir les mouvements de
convection du solvant et donc de pouvoir savoir dans quelles régions sont produites
les différentes espèces. Cette expérience montre que le métal fer a été oxydé par l’eau.
Les deux réactions mises en jeu sont :
2 H 2 O ()
+
2 e
−
=
H 2 (g) +
2 HO
−
réaction (1)
Fe
=
Fe
2+
+
2 e
−
réaction (2).
Ainsi, l’électrode métallique se comporte par endroits comme une anode : là où le
métal a été fragilisé par un travail mécanique et les ions fer(II) produits par l’oxydation du métal apparaissent en ces endroits. Ailleurs, le fer se comporte comme
cathode, là où se produit la réduction de l’eau solvant en hydrogène avec apparition
d’ions hydroxyde, augmentation du pH et donc apparition de la coloration en rose
de la phénophtaléine. Tous les électrons émis lors de l’oxydation sont consommés
par la réduction du solvant : ainsi le courant anodique i a est égal en valeur absolue au
courant cathodique i c . D’autre part, le métal n’étant pas parcouru par un courant d’ensemble, il constitue un volume équipotentiel. Le tracé des courbes intensité-potentiel
relatives aux deux couples d’oxydoréduction mises en œuvre permet d’appréhender
le potentiel pris par le métal : en ce point nous avons i a = − i c . Le potentiel pris par
l’électrode étant dû à deux couples d’oxydoréduction, il est appelé potentiel mixte et
est noté E M . L’intensité i a est appelée intensité de corrosion. La situation est représentée à la figure 9.9.
2.5 Dégagement du dihydrogène à la surface des métaux
Nous traitons ce cas particulier qui nous concerne particulièrement car cette réaction
se déroule lorsqu’un métal est soumis à l’action de l’eau oxydant. Le tracé de courbes
intensité-potentiel permet de déterminer la surtension cathodique de dégagement du
dihydrogène. Les résultats suivants ont été obtenus pour une densité de courant de
1 mA·m −2 .
Métal
Cu
Ni
Fe
Zn
Pt poli Pt platiné
Surtension / V −0, 52 −0, 50 −0, 46 −0, 45 −0, 31 −0, 27
Le platine platiné est du platine métallique recouvert de platine très finement divisé.
Ce comportement est profondément lié aux propriétés chimiques des métaux, à leur
aptitude à former des hydrures de stabilité intermédiaire (pas trop instables pour se
CHAP. 9 – COURBES INTENSITÉ-POTENTIEL. PHÉNOMÈNES DE CORROSION
a été travaillé (pointe, zone courbe, tête du clou) et une coloration rose ailleurs. La
coloration rose est due à la phénolphtaléine qui met en évidence la formation d’ions
hydroxyde. La coloration bleue est due à la formation de bleu de Prusse par réaction des ions fer(II) produits au voisinage du métal avec l’ion hexacyanoferrate(III).
L’intérêt de l’utilisation de l’agar-agar est de fortement ralentir les mouvements de
convection du solvant et donc de pouvoir savoir dans quelles régions sont produites
les différentes espèces. Cette expérience montre que le métal fer a été oxydé par l’eau.
Les deux réactions mises en jeu sont :
2 H 2 O ()
+
2 e
−
=
H 2 (g) +
2 HO
−
réaction (1)
Fe
=
Fe
2+
+
2 e
−
réaction (2).
Ainsi, l’électrode métallique se comporte par endroits comme une anode : là où le
métal a été fragilisé par un travail mécanique et les ions fer(II) produits par l’oxydation du métal apparaissent en ces endroits. Ailleurs, le fer se comporte comme
cathode, là où se produit la réduction de l’eau solvant en hydrogène avec apparition
d’ions hydroxyde, augmentation du pH et donc apparition de la coloration en rose
de la phénophtaléine. Tous les électrons émis lors de l’oxydation sont consommés
par la réduction du solvant : ainsi le courant anodique i a est égal en valeur absolue au
courant cathodique i c . D’autre part, le métal n’étant pas parcouru par un courant d’ensemble, il constitue un volume équipotentiel. Le tracé des courbes intensité-potentiel
relatives aux deux couples d’oxydoréduction mises en œuvre permet d’appréhender
le potentiel pris par le métal : en ce point nous avons i a = − i c . Le potentiel pris par
l’électrode étant dû à deux couples d’oxydoréduction, il est appelé potentiel mixte et
est noté E M . L’intensité i a est appelée intensité de corrosion. La situation est représentée à la figure 9.9.
2.5 Dégagement du dihydrogène à la surface des métaux
Nous traitons ce cas particulier qui nous concerne particulièrement car cette réaction
se déroule lorsqu’un métal est soumis à l’action de l’eau oxydant. Le tracé de courbes
intensité-potentiel permet de déterminer la surtension cathodique de dégagement du
dihydrogène. Les résultats suivants ont été obtenus pour une densité de courant de
1 mA·m −2 .
Métal
Cu
Ni
Fe
Zn
Pt poli Pt platiné
Surtension / V −0, 52 −0, 50 −0, 46 −0, 45 −0, 31 −0, 27
Le platine platiné est du platine métallique recouvert de platine très finement divisé.
Ce comportement est profondément lié aux propriétés chimiques des métaux, à leur
aptitude à former des hydrures de stabilité intermédiaire (pas trop instables pour se