Durée de l'électrolyse et variations de quantités

Les différentes relations mathématiques nécessaires à l'étude quantitative d'une électrolyse ont été découvertes lors de l'étude quantitative des piles ; seul le contexte change.

On peut relier la quantité d'électricité qui a circulé lors de l'électrolyse, notée `Q` et s'exprimant en coulomb (`\text{C}`), à l'intensité moyenne du courant électrique débité par le générateur (noté \(I\)) et la durée de l'électrolyse notée \(\Delta t\) : `Q=I\cdot\Deltat` avec :

• `Q` : quantité d'électricité qui a circulé, en `\text{C}` ;
  
• `I` : intensité moyenne du courant électrique débité par le générateur, en `\text{A}`  ;
  
• `\Deltat` : durée de l'électrolyse, en `\text{s}`.
  

La quantité d'électricité qui a circulé correspond par ailleurs à la quantité de matière d'électrons qui a été échangée lors de la transformation chimique : `Q=n_\text{e}\cdote\cdotN_\text{A}` avec :

• `Q` : quantité d'électricité qui a circulé, en `\text{C}` ;
  
• `n_\text{e}` : quantité de matière d’électrons qui a été échangée au cours de la transformation, en `\text{mol}` ;
• `e` : charge élémentaire, en `\text{C}` (valeur qui sera donnée : `e =1,6\times10^-19\text{C}`) ;
  
• \(N_\text{A}\) : constante d’Avogadro, en \(\text{mol}^{-1}\) (valeur qui sera donnée :\(N_\text{A} = 6,02\times 10^{23} \text{mol}^{-1}\)) ;
  

Remarque : la charge portée par une mole d'électrons est donnée par la constante de Faraday :   \(F=e\cdot N_\text{A}=96500 \text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}\) (valeur qui sera fournie par l'énoncé). Dans ce cas, l'expression de la quantité d'électricité devient `Q=n_\text{e}\cdotF`.