1 – Donner l’allure de la courbe densité de courant-potentiel (j,E) pour l’oxydation et la réduction du couple Zn2+ / Zn sachant que ce système est rapide.

On prendra la concentration initiale d’ions zinc(II) égale à 1 mol.L-1.

2- La courbe intensité-potentiel du couple H/ H2(g) dépend-elle du métal de l’électrode ?

3- On envisage l’oxydation du zinc par les ions H+. Ecrire l’équation de la réaction. Que peut-on dire de cette oxydation par des considérations thermodynamiques ?

Pour des valeurs suffisamment importantes de la valeur absolue de la densité de courant anodique I ja I (respectivement de la valeur absolue de la densité de courant cathodique I jc I), on peut écrire :

  j=  A exp (baE) et  j= – A exp (bcE)

La constante  ba (resp.  b) est positive et caractéristique de l’oxydant (resp. du réducteur). Les constantes Aet  Ac sont positives et dépendent en outre des activités de l’oxydant et du réducteur.

4 – a) Quelle est la relation entre les intensités anodiques et cathodiques ? Que peut-on en conclure pour les densités de courant anodique et cathodique ?

4 – b) Une étude expérimentale a permis d’obtenir les lois suivantes, reliant la densité de courant (en A.cm-2) et le potentiel d’électrode E (en V) mesuré par rapport à l’ESH :

oxydation du zinc : E = 0,0774 log (ja) – 0,1956

réduction de H+ sur zinc : E = – 0,0780 log (jc) – 0,778

Calculer la densité de courant de corrosion  jcorr et le potentiel de corrosion  Ecorr .

4c-  La vitesse de corrosion  vcorr de la pièce métallique est mesurée en μm par année.

Exprimer littéralement  vcorr en fonction de jcorr , de la constante de FARADAY F, de la masse molaire MZn du zinc et sa masse volumique ρ.

Calculer  vcorr.

Données à 298 K  :

Potentiels standard : E°(Zn2+ / Zn(s)) = -1,44 V ; E°(H+ / H2(g)) = 0,00 V

Constante de FARADAY : F = 96 490 C.mol-1.

Masse molaire : MZn = 65,4.10-3 Kg.mol-1.

Masse volumique du zinc : ρ = 7140 Kg.m-3.

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Mathieu

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