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CHAP. 9 – COURBES INTENSITÉ-POTENTIEL. PHÉNOMÈNES DE CORROSION
eau : le gaz qui se forme à la cathode est donc du dihydrogène.
Pour des potentiels notablement positifs (supérieur à 2 V), le courant est positif ; il
s’agit donc d’une oxydation et c’est le solvant eau qui s’oxyde en dioxygène. Dans
les deux cas il y a des surtensions de dégagement notables : environ 1 V pour le
dégagement de dihydrogène sur le plomb (pH ≈ 0 et donc E eq,H + /H 2 = − 0,06.pH
= 0) et environ 0,8 V pour le dégagement de dioxygène sur le plomb (pH ≈ 0 et
donc E eq,O 2 /H 2 O = 1, 23− 0,06.pH = 1,23 V). La partie intéressante de la courbe
est le domaine situé vers 0,7 V où le courant devient pour la première fois positif.
L’oxydation observée est celle du plomb. La valeur du potentiel standard du couple
Pb 2+ /Pb (de −0,12 V, soit notablement inférieure au potentiel où est observé le début
de l’oxydation) montre que la réaction d’oxydation est lente.
Lorsque le potentiel atteint environ 1 V, il y a une chute brutale de l’intensité : entre
1 V et 2 V, il n’y a plus d’oxydation du plomb. Le métal est passivé par formation
d’une couche d’oxyde protectrice, probablement PbO 2 . Dans le cas (b), l’oxydation
du plomb débute pour des valeurs négatives du potentiel et il s’agit de l’oxydation du
plomb en chlorure de plomb(II). Entre 0 V et 1,5 V, l’oxydation du plomb est limitée
(courant faible), mais non nulle. La passivation du plomb est de moins bonne qualité
en présence d’ions chlorure et si on choisit une anode en plomb, il sera intéressant
de travailler avec un électrolyte sans ions chlorure, afin d’éviter ce faible courant de
passivation.
Au-delà de 1,5 V, le courant d’oxydation est dû à l’oxydation du chlorure de plomb
(II) en oxyde de plomb(IV) (on n’observe pas de dégagement de dioxygène qui pourrait, à ces potentiels être dû à l’oxydation de l’eau solvant) : cette réaction est indésirable car cela se traduirait dans le cas où le plomb serait choisi comme anode, par
une consommation de l’électrode.
4.2 Cathode en zinc
La réaction de réduction souhaitée est celle de l’ion Zn 2+ en zinc métallique : il est
logique de se demander si une électrode en zinc convient pour cette opération.
a) Étude thermodynamique
Le tableau suivant donne quelques potentiels standard d’oxydoréduction pour des
couples cation métallique/métal :
Couple M 2+ /M
Zn
Mn
Fe
Cd
Ni
Cu
E ◦ / V
−0, 76 −1, 18 −0, 44 −0, 40 −0, 25 0,34
Si on considère une solution aqueuse de sulfate de zinc(II) de concentration environ
1 mol·L −1 en ions Zn 2+ et de pH voisin de zéro. Le potentiel d’équilibre du couple
H + /H 2 est de 0 V et le potentiel d’équilibre du couple Zn 2+ /Zn est de −0,76 V.
CHAP. 9 – COURBES INTENSITÉ-POTENTIEL. PHÉNOMÈNES DE CORROSION
eau : le gaz qui se forme à la cathode est donc du dihydrogène.
Pour des potentiels notablement positifs (supérieur à 2 V), le courant est positif ; il
s’agit donc d’une oxydation et c’est le solvant eau qui s’oxyde en dioxygène. Dans
les deux cas il y a des surtensions de dégagement notables : environ 1 V pour le
dégagement de dihydrogène sur le plomb (pH ≈ 0 et donc E eq,H + /H 2 = − 0,06.pH
= 0) et environ 0,8 V pour le dégagement de dioxygène sur le plomb (pH ≈ 0 et
donc E eq,O 2 /H 2 O = 1, 23− 0,06.pH = 1,23 V). La partie intéressante de la courbe
est le domaine situé vers 0,7 V où le courant devient pour la première fois positif.
L’oxydation observée est celle du plomb. La valeur du potentiel standard du couple
Pb 2+ /Pb (de −0,12 V, soit notablement inférieure au potentiel où est observé le début
de l’oxydation) montre que la réaction d’oxydation est lente.
Lorsque le potentiel atteint environ 1 V, il y a une chute brutale de l’intensité : entre
1 V et 2 V, il n’y a plus d’oxydation du plomb. Le métal est passivé par formation
d’une couche d’oxyde protectrice, probablement PbO 2 . Dans le cas (b), l’oxydation
du plomb débute pour des valeurs négatives du potentiel et il s’agit de l’oxydation du
plomb en chlorure de plomb(II). Entre 0 V et 1,5 V, l’oxydation du plomb est limitée
(courant faible), mais non nulle. La passivation du plomb est de moins bonne qualité
en présence d’ions chlorure et si on choisit une anode en plomb, il sera intéressant
de travailler avec un électrolyte sans ions chlorure, afin d’éviter ce faible courant de
passivation.
Au-delà de 1,5 V, le courant d’oxydation est dû à l’oxydation du chlorure de plomb
(II) en oxyde de plomb(IV) (on n’observe pas de dégagement de dioxygène qui pourrait, à ces potentiels être dû à l’oxydation de l’eau solvant) : cette réaction est indésirable car cela se traduirait dans le cas où le plomb serait choisi comme anode, par
une consommation de l’électrode.
4.2 Cathode en zinc
La réaction de réduction souhaitée est celle de l’ion Zn 2+ en zinc métallique : il est
logique de se demander si une électrode en zinc convient pour cette opération.
a) Étude thermodynamique
Le tableau suivant donne quelques potentiels standard d’oxydoréduction pour des
couples cation métallique/métal :
Couple M 2+ /M
Zn
Mn
Fe
Cd
Ni
Cu
E ◦ / V
−0, 76 −1, 18 −0, 44 −0, 40 −0, 25 0,34
Si on considère une solution aqueuse de sulfate de zinc(II) de concentration environ
1 mol·L −1 en ions Zn 2+ et de pH voisin de zéro. Le potentiel d’équilibre du couple
H + /H 2 est de 0 V et le potentiel d’équilibre du couple Zn 2+ /Zn est de −0,76 V.