L'électrolyse

[Fajan]

Bonjour à toutes et à tous,

Je suis confronté à quelque chose d'inattendu.

Je vous explique

En cours, le prof a dit que la différence de potentiel appliqué dans une cellule électrolytique était égale à :Eapp équilibre= (Ea-Ec) + RI + surtension.

Et que quand Eapp> Eapp équilibre on électrolyse, si Eapp=Eapp éq on stoppe la pile, et si Eapp<Eapp équi alors la pile tourne.

Mais dans mon livre on indique une équation contraire :

delta Eapp = Ec-Ea - RI - Surtension.

je suis assez d'accord avec le livre...
Imaginons que ma pile débite 1.1V, je dois lui appliquer -1.1V pour la bloquer...

Si je suis la formule du prof, je devrais appliquer 1.1V pour la stopper...

Alors qui a raison?

Merci beaucoup

Kevin Lam
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[invite19431173]

Le prof à raison ! si tu applique -1.1 V du vas décharger très très vite ta pile : imagine un shéma, 2 pile branchée en parrallèle : tu a le + avec le + et le - avec le -, donc tu appliques +1.1 V à une pile de +1.1 V.

Maintenant, tourne ta seconde pile, tu mets le - en face du + et inversement, les piles se déchargent l'une dans l'autre, alors que tu appliquais une tension de -1.1V

J'espère ne pas m'être ni perdu, ni trompé...

[Fajan]

Mais mon but est de faire une électrolyse... Donc de décharger ma pile et de la faire tourner en sens inverse...

[invite19431173]

Donc de décharger ma pile et de la faire tourner en sens inverse...

Je comprends pas, tu veux qu'elle se décharge PUIS changer les dispositif pour la recharger ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Fajan]

Mais non...

Imaginons que j'ai une pile qui a une différence de potentiel de 1.1V

Quelle différence de potentiel dois je lui appliquer pour qu'elle ne débite plus de courant?
Moi je penche pour -1.1V

Si je lui applique un différence de potentiel encore plus négative, je devrais commencer à entrer dans le domain de l'électrolyse

[FC05]

Non,

réaction spontannée, décharge de l'accumulateur (et pas pile)

réaction forcée, recharge de l'accumulateur.


Avec ce que tu veux faire, au mieux tu détruiras ta pile, au pire tu feras assez de H2 pour la faire exploser ...

[Fajan]

Je viens d'ouvrir un autre bouquin et j'y trouve :

Lorsque l'on veut mesurer la force électromotrice d'une pile, on y applique une force contre électromotrice pour bloquer le passage du courant.

dG système = -nFdE dans un système fermé.

Dans un système ouvert, dans ce cas ci, il faut prendre en compte l'ajout de la force contre électromotrice (-nFdEappl)

Nous avons alors : dG Système + ext = -nFdE - nFdEappl

Et dG=0 seulement si dE=-dEappl

Donc d'apres ce que je viens de lire pour stopper le courant dans une pile, je dois bien appliquer une différence de potentiel opposée.. Vu qu'ils indiquent que dE doit etre égale à -dEappliqué pour que deltaG=0

[inviteab3dfe49]

pour faire ton electrolyse tu dois fournir a ta pile une tension superieure a sa tension d'equilibre auquel tu ajoute la somme des RI et les surtensions

donc ton prof a raison

[Fajan]

Par hasard, il n'y aurait pas deux conventions de signes différentes?

[inviteab3dfe49]

c'est peut etre ca aussi

j'ai pas de schema la tout pres j'essaye de voir ou je peux en avoir un

[Fajan]

Prenons un exemple : Ag|AgCl,Cl-(1M),Cd2+(1M)|Cd

Dans le sens de la réduction on a :

E0red AgCl/Ag = 0.222V
E0red Cd2+/Cd = -0.403V

La réaction voulue par électrolyse est la suivante :
Cd2+ + 2 Ag + 2Cl- --> Cd + 2AgCl

Cd est donc la cathode (se réduit) à droite chargée -
Ag est l'anode (s'oxyde) à gauche chargée +

Si on veut calculer la différence à appliquer pour arreter la pile , le livre dit que

Eappliqué = Ecathode-Eanode = -0.403V - 0.222V = -0.625V

(on néglige RI et la surtension)

Mais si je suis les formule du cours :

On me dit que Eappliqué = Eanode - Ecathode = 0.222V + 0.403 = + 0.625V

Alors je suis un peu perdu...

[invite19431173]

Personnellement, je calcule une pile ainsi : fem = E+ - E- soit ici :

fem =0.222V +0.403 = 0.625 = Ecathode - Eanode...

[Fajan]

Et dans mon exemple, quel potentiel appliquerais tu pour arreter le passage du courant?

[invite19431173]

ben je dirais un potentiel de +0.625V, sans la surtention et la chute ohmique...

[Fajan]

Ok donc on applique 0.625V pour stopper le passage du courant, si on applique plus, on électrolyse. Et si on coupe le courant. Je vais avoir une pile qui débite -0.625V comme elle est montée dans ce montage ? Vu que Cd est toujours à la cathode.

Ou bien on suppose que Cd devient spontanément l'anode et Ag la cathode pour que la réaction spontanée se fasse et donc avoir une différence de potentiel de 0.625V

[invite19431173]

pour moi, si tu débranches, la pile débite +0.625V.

MAIS SI QUELQU'U PEUT NOUS AIDER C'EST AVEC PLAISIR

[moco]

J'ai l'impression que vous êtes tous en train de vous noyer dans un verre d'eau.
Vous êtes tous du même avis, sans le savoir.
Il existe effectivement deux conventions en électrochimie. Selon les tables on trouve que le potentiel du zinc est -0.76 V (c'est le cas le plus courant), mais on trouve aussi +0.76 V, dans certains manuels anciens, d'avant 1950. Pour le potentiel du cuivre, la valeur habituelle est +0.34 V. Mais d'autres auteurs anciens donnent -0.34 V. Pour calculer la tension de la pile, on calcule d'habitude :
E(pile) = E(Cu) - E(Zn) = 0.34 V -(-0.76 V) = 1.10 V
Mais les auteurs anciens calculaient :
E(pile) = E(Zn) - E(Cu) = 0.76 V -(-0.34 V) = 1.10 V.
C'est pareil pour les conventions de signe...

[Fajan]

Mais je me réfère à deux bouquins récent...

Pour vous, quel est le delta E appliqué pour la cellule électrolytique suivante?:

AgAg|AgCl,Cl-(1M),Cd2+(1M)|Cd

Soit quelle difference de potentiel doit on appliqué pour qu'il n'y ai aucune circulation de courant (en négligeant surtension et chute Ohmique)

merci

[FC05]

Je pense comme mocco que tous vos problémes viennent d'une mauvaise interprétation des conventions de signes sur les tensions.

Supposons que nous avons une pile avec le pôle moins à la masse. La tensions à ses bornes est U_PN = 1,5 V.

Si je branche à ses bornes un générateur qui donne une tension de -1,5 V, alors ceci veut dire que ce générateur aura son pôle - connecté au plus du premier et son pôle + à la masse.
Les deux générateurs seront en série tout en générant un courant de même sens ... en clair c'est un court circuit ! Et le courant est loin d'être nul.

Pour que le générateur soit en opposition avec la pile, il faut que son pôle + soit en contact électrique direct avec le + de la pile.

Deux piles, quelques fils et une lampe devraient te convaincre (si mes souvernir sont bons j'ai fait ça en 5éme), sinon avec le loi des mailles ça marche aussi.