Qu'est-ce que le calculateur d'électrolyse ?
Ce calculateur applique la première loi de Faraday sur l'électrolyse pour déterminer la quantité de substance déposée sur une électrode (ou libérée sous forme de gaz) lorsqu'un courant électrique traverse un électrolyte. C'est un outil universel de physique-chimie, fondé sur des constantes fondamentales : il est donc valable partout, quel que soit le pays.
Comment l'utiliser
Saisissez l'intensité du courant en ampères, le temps en secondes, la masse molaire de la substance en grammes par mole, ainsi que le nombre d'électrons (\(n\)) échangés par ion (par exemple, \(n = 2\) pour Cu²⁺, \(n = 1\) pour Ag⁺, \(n = 3\) pour Al³⁺). Le calculateur renvoie la masse déposée en grammes, la charge totale ayant circulé et le nombre de moles de substance produites.
La formule expliquée
La masse déposée s'exprime ainsi :
$$m = \dfrac{I \cdot t \cdot M}{n \cdot F}$$Ici, \(Q = I \cdot t\) correspond à la charge totale en coulombs. En divisant par \(n \cdot F\) (où \(F = 96485\) C/mol est la constante de Faraday), on obtient le nombre de moles de substance, que l'on convertit en grammes en multipliant par la masse molaire \(M\). Le produit \(n \cdot F\) représente la charge nécessaire pour déposer une mole de substance.
Exemple concret
Imaginons qu'un courant de 2 A circule pendant 1 heure (3600 s) dans une solution de sulfate de cuivre. Le cuivre a une masse molaire \(M = 63{,}55\) g/mol et \(n = 2\). La charge vaut \(Q = 2 \times 3600 = 7200\) C. La masse est alors :
$$\frac{7200 \times 63{,}55}{2 \times 96485} = \frac{457560}{192970} \approx 2{,}371 \text{ g}$$de cuivre déposés.
Foire aux questions
Qu'est-ce que \(n\) ? C'est le nombre d'électrons échangés par ion dans la réaction à l'électrode — égal à la valeur absolue de la charge de l'ion.
Pourquoi \(F = 96485\) ? La constante de Faraday correspond à la charge d'une mole d'électrons (soit environ 96485 coulombs par mole).
Puis-je utiliser des minutes au lieu des secondes ? Non — convertissez d'abord le temps en secondes (multipliez les minutes par 60 et les heures par 3600).
