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Chapitre 13 : Électrochimie des solides. Conducteurs ioniques. Piles
Exercice 13.8. Détermination des conductivités partielles
dans le dioxyde de titane
On considère le dispositif suivant, permettant de mesurer les conductivités électronique σ e et ionique σ i du dioxyde de titane non stœchiométrique
TiO 2−x :
1
◦ ) On fait circuler un courant i = 1 mA par les fils 3 et 4 et on mesure
une différence de potentiel électrostatique ∆Φ = 0,493 mV entre les fils 7 et
8, distants de 2,5 cm.
2
◦ ) On fait circuler le même courant par les fils 1 et 2 et on mesure
∆Φ = 178 mV entre les fils 5 et 6, distants de 2,5 cm.
Le dioxyde TiO 2 réduit est un conducteur mixte et la zircone dopée à la
chaux CaO (CSZ) est une électrode dite bloquante pour les électrons. Expliquez ce qui se passe lors de chaque expérience. Que mesure-t-on ? À partir de
ces résultats, peut-on dire que le dioxyde de titane est un conducteur majoritairement ionique ou électronique ?
3
◦ ) En déduire un ordre de grandeur du rapport des coefficients d’Onsager
L 22 /L 11 .
1
◦ ) Le courant i circulant par les fils 3 et 4, qui sont des fils de platine,
est un courant électronique. Le flux ionique J 1 est nul tandis que le flux
d’électrons J 2 est tel que i = i 2 = −J 2 F. TiO 2 est un conducteur mixte par
électrons et ions O
= . Pour définir la conductivité électronique σ’ e en l’absence
Chapitre 13 : Électrochimie des solides. Conducteurs ioniques. Piles
Exercice 13.8. Détermination des conductivités partielles
dans le dioxyde de titane
On considère le dispositif suivant, permettant de mesurer les conductivités électronique σ e et ionique σ i du dioxyde de titane non stœchiométrique
TiO 2−x :
1
◦ ) On fait circuler un courant i = 1 mA par les fils 3 et 4 et on mesure
une différence de potentiel électrostatique ∆Φ = 0,493 mV entre les fils 7 et
8, distants de 2,5 cm.
2
◦ ) On fait circuler le même courant par les fils 1 et 2 et on mesure
∆Φ = 178 mV entre les fils 5 et 6, distants de 2,5 cm.
Le dioxyde TiO 2 réduit est un conducteur mixte et la zircone dopée à la
chaux CaO (CSZ) est une électrode dite bloquante pour les électrons. Expliquez ce qui se passe lors de chaque expérience. Que mesure-t-on ? À partir de
ces résultats, peut-on dire que le dioxyde de titane est un conducteur majoritairement ionique ou électronique ?
3
◦ ) En déduire un ordre de grandeur du rapport des coefficients d’Onsager
L 22 /L 11 .
1
◦ ) Le courant i circulant par les fils 3 et 4, qui sont des fils de platine,
est un courant électronique. Le flux ionique J 1 est nul tandis que le flux
d’électrons J 2 est tel que i = i 2 = −J 2 F. TiO 2 est un conducteur mixte par
électrons et ions O
= . Pour définir la conductivité électronique σ’ e en l’absence