Potentiel Galvani

Le potentiel Galvani ou potentiel interne, généralement noté φ, est la différence de potentiel électrostatique entre l’intérieur d'un conducteur et le vide. Le potentiel de Galvani doit son nom à Luigi Galvani. Contrairement au potentiel Volta, il n'est pas accessible expérimentalement. En électrochimie, le potentiel de Galvani (ou potentiel interne) indique la différence de potentiel électrique entre deux points situés dans la masse de deux phases. Ces phases peuvent être constituées par deux solides différents (par exemple, deux métaux en contact) ou un solide et un liquide (par exemple, une électrode métallique immergée dans une solution électrolytique). Bien qu'il soit souvent appelé « potentiel de Galvani », il s'agit en fait d'une différence de potentiel. Il est donc plus approprié de l'appeler « différence de potentiel de Galvani » ou « différence de potentiel interne ». En général, la différence de potentiel de Galvani ne peut être mesurée que pour deux phases qui ont la même composition chimique. Lorsque deux métaux sont électriquement isolés l'un de l'autre, une différence de tension arbitraire peut exister entre eux. Toutefois, lorsque deux métaux différents sont mis en contact électronique, les électrons circulent du métal ayant une tension plus faible vers le métal ayant une tension plus élevée jusqu'à ce que le niveau de Fermi des électrons dans la masse des deux phases soit égal. Le nombre réel d'électrons qui passent entre les deux phases est faible (il dépend de la capacité entre les objets) et les occupations des bandes électroniques ne sont pratiquement pas affectées. Cette petite augmentation ou diminution de la charge entraîne un déplacement de tous les niveaux d'énergie dans les métaux. Une double couche électrique se forme à l'interface entre les deux phases. L'égalité du potentiel électrochimique entre les deux phases différentes en contact peut s'écrire comme suit : où: est le potentiel électrochimique j désigne les espèces qui sont le support du courant électrique dans le système (qui sont des électrons dans les métaux) (1) et (2) désignent respectivement la phase 1 et la phase 2.