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Chapitre 13 : Electrochimie des solides. Conducteurs ioniques. Piles
FIG. 13.15 - La thermolyse de 1'eau conduit a sa decomposition partielle en
hydrogene et oxygene. Ce dernier peut etre separe du melange par un conducteur
mixte dont la face opposee est soumise a un gaz exempt d'oxygene.
partiellement en oxygene et hydrogene. Le melange gazeux H 2 O-O 2 -H 2 ,
circulant dans une cellule en contact avec un conducteur mixte, peut perdre
de 1'oxygene si 1'autre face du conducteur mixte est en contact avec une
autre cellule exempte d'oxygene, mais contenant un gaz inerte (argon ou
azote). Ce gaz se charge de 1'oxygene qui a diffuse a travers le conducteur
mixte. Un tel dispositif est schematise sur la figure 13.15. On peut ainsi
separer les gaz de decomposition de Feau et les stocker de maniere a les
faire reagir ulterieurement dans une pile a combustible.
13.6 Reactivite des solides
La plupart des reactions entre solides sont, en fait, des processus electrochimiques. En particulier, les reactions conduisant a des doubles
decompositions ou aboutissant a la synthese de phases complexes ne
peuvent se faire qu'en raison de 1'existence de defauts charges, d'ions et
de porteurs de charges electroniques. Les mecanismes de reaction peuvent etre mis en evidence en etudiant la diffusion des especes migrantes.
La synthese du sulfure d'argent par transfert d'argent a ainsi ete
analysee par C. Wagner dans le montage represente sur la figure 13.16.
Dans cette experience, un bloc d'argent metallique est surmonte de deux
lames de sulfure d'argent (I) et (II). La lame superieure sert de fond a un
creuset contenant du soufre liquide. L'ensemble est chauffe a 220 °C pendant une heure. On constate alors que la lame (I), au contact du soufre,
a gagne 108 mg alors que la lame (II), au contact de 1'argent, n'a gagne
que 2 mg. On peut done en deduire que c'est 1'argent qui a circule a travers les deux blocs de sulfure, pour aller reagir avec le soufre a la surface
de la lame (I) selon un mecanisme schematise sur la figure 13.16. Le
sulfure d'argent est un conducteur mixte permettant la circulation des
Chapitre 13 : Electrochimie des solides. Conducteurs ioniques. Piles
FIG. 13.15 - La thermolyse de 1'eau conduit a sa decomposition partielle en
hydrogene et oxygene. Ce dernier peut etre separe du melange par un conducteur
mixte dont la face opposee est soumise a un gaz exempt d'oxygene.
partiellement en oxygene et hydrogene. Le melange gazeux H 2 O-O 2 -H 2 ,
circulant dans une cellule en contact avec un conducteur mixte, peut perdre
de 1'oxygene si 1'autre face du conducteur mixte est en contact avec une
autre cellule exempte d'oxygene, mais contenant un gaz inerte (argon ou
azote). Ce gaz se charge de 1'oxygene qui a diffuse a travers le conducteur
mixte. Un tel dispositif est schematise sur la figure 13.15. On peut ainsi
separer les gaz de decomposition de Feau et les stocker de maniere a les
faire reagir ulterieurement dans une pile a combustible.
13.6 Reactivite des solides
La plupart des reactions entre solides sont, en fait, des processus electrochimiques. En particulier, les reactions conduisant a des doubles
decompositions ou aboutissant a la synthese de phases complexes ne
peuvent se faire qu'en raison de 1'existence de defauts charges, d'ions et
de porteurs de charges electroniques. Les mecanismes de reaction peuvent etre mis en evidence en etudiant la diffusion des especes migrantes.
La synthese du sulfure d'argent par transfert d'argent a ainsi ete
analysee par C. Wagner dans le montage represente sur la figure 13.16.
Dans cette experience, un bloc d'argent metallique est surmonte de deux
lames de sulfure d'argent (I) et (II). La lame superieure sert de fond a un
creuset contenant du soufre liquide. L'ensemble est chauffe a 220 °C pendant une heure. On constate alors que la lame (I), au contact du soufre,
a gagne 108 mg alors que la lame (II), au contact de 1'argent, n'a gagne
que 2 mg. On peut done en deduire que c'est 1'argent qui a circule a travers les deux blocs de sulfure, pour aller reagir avec le soufre a la surface
de la lame (I) selon un mecanisme schematise sur la figure 13.16. Le
sulfure d'argent est un conducteur mixte permettant la circulation des