Cinétique de dissociation et relaxation de conduction ionique en phase liquide

Laboratoire de Physique Expérimentale. Université Scientifique et Médicale de Grenoble. Domaine Universitaire, 38-Saint-Martin-d’Hères, France.

Résumé

Les différentes propriétés cinétiques, liées aux relaxations des concentrations ioniques d’un électrolyte faible dans un solvant non ionisé, sont discutées de façon très générale dans les conditions d’homogénéité parfaite en volume associées à un déplacement, par électrolyse, de l’équilibre thermique de dissociation naturelle de l’électrolyte. Les relaxations des concentrations ioniques qui s’en déduisent rendent compte des variations de la conductibilité électrique de la solution effectivement observées en fonction du temps, pendant l’application à la solution d’un champ électrique uniforme et permanent, ou après cessation de la contrainte. Elles permettent en outre d’accéder expérimentalement aux valeurs des grandeurs suivantes, caractéristiques de la réaction ionique de dissociation de l’électrolyte :

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  les constantes cinétiques des réactions de dissociation et de recombinaison ioniques,

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  la constante d’équilibre thermodynamique de la réaction ionique réversible,

• —

  la mobilité électrique moyenne des ions résultant de la dissociation,

• —

  et enfin, la conductibilité électrique de la solution à l’équilibre thermique.

Abstract

The different kinetic properties of a weak electrolyte in a non-dissociated solvent, in relation with ionic concentration relaxations, are discussed in a general way, in the conditions of perfect bulk homogeneity and displacement by electrolysis of the thermal equilibrium of natural electrolytic dissociation. The deduced ionic relaxations of concentrations are in agreement with the instantaneous variations of the electrical conductivity of the solution, observed during the application to the solution of a steady and uniform electric field or after the stress has been cancelled.

Those relaxations lead to the experimental determination of the following values, related to the ionic reaction of electrolytic dissociation:

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  the kinetic constants of ionic dissociation and recombination,

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  the thermodynamic equilibrium constant of the reversible ionic reaction,

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  the mean electrical mobility of the resulting ions,

• —

  and, at last, the electrical conductivity of the solution in the thermal equilibrium state.