Electrochimie

- acquérir les connaissances thermodynamiques (stabilité thermodynamique des espèces) et cinétiques (savoir tracer, interpréter et analyser des courbes intensité-potentiel) indispensables à la compréhension des phénomènes électrochimiques,

- savoir identifier les régimes d’activation, de diffusion ou mixte,

- comprendre le principe de fonctionnement des générateurs et des récepteurs électrochimiques ainsi que les applications industrielles associées (pile à combustible, traitements de surface, électrosynthèses industrielles ...),

- savoir expliciter le principe de fonctionnement des capteurs électrochimiques (potentiométrique, ampérométrique, conductimétrique), développer les méthodes électrochimiques nécessaires pour identifier, caractériser et quantifier des substances chimiques afin d’optimiser leur analyse électrochimique.

- notions de base en thermochimie, en cinétique chimique et en chimie des solutions (acido-basicité, précipitation, oxydo-réduction)

L’électrochimie est la science qui décrit les relations entre la réactivité chimique et les phénomènes électriques, elle s’intéresse donc au couplage entre les phénomènes chimiques et électriques. Le génie électrochimique est caractérisé par la diversité des procédés électrochimiques industriels : les électrolyses préparatives (en chimie minérale, organique ou métallurgie), l'énergétique électrochimique (piles et batteries), les traitements de surface, le contrôle de la corrosion (traité dans un module spécifique), le traitement des eaux, la protection de l'environnement, l'électrochimie analytique...

Chapitre 1. Thermodynamique électrochimique : rappels sur les électrodes, sur les réacteurs électrochimiques, sur les diagrammes de Pourbaix.

Chapitre 2. Cinétique électrochimique : courbes intensité-potentiel (tracé, interprétation, modèle de la couche limite) et les différents modèles cinétiques (activation réactionnelle, limitation diffusionnelle, contrôle mixte).

Chapitre 3. Réacteurs électrochimiques : étude des générateurs électrochimiques (piles et accumulateurs, piles à combustible) et des récepteurs électrochimiques (synthèse électrochimique en solution aqueuse et en milieux fondus, traitements de surface électrochimiques).

Chapitre 4. Applications à l'analyse chimique : capteurs potentiométriques, ampérométriques, conductimétriques.

1 cours TICE (Technologie de l’Information et de la Communication en Enseignement) et 7 Travaux Dirigés

Tous les supports de cours sont en ligne sur Moodle (guide d’utilisation accessible), 1 seul créneau de cours (QCM Wooclap), les compétences de cours doivent être appréhendées en autonomie.

Un teaser d’introduction du module est accessible sur Moodle, ainsi que des aides à la résolution des TD.

QCM d'autoévaluation formatif sur la plateforme Moodle pour accompagner l'acquisition des compétences.

Evaluation sommative (examen) : cours et TD autorisés, durée 1h30.

Rochaix. Electrochimie. Nathan. 1996. 239 p.

Wendt, G. Kreysa. Génie électrochimique : Principes et procédés. Dunod. 2001. 386 p.

Lefrou, P. Fabry, JC. Poignet. L’électrochimie. Fondamentaux. Grenoble Sciences. 2009. 368 p.

Trémillon. Electrochimie analytique et réactions en solution. Masson. 1993. 613p.

Fabry, C. Gontran. Capteurs électrochimiques. Chimie-physique, mesure. Technosup. 2008. 320 p.