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Electrolyse de l'eau

  1. AronSwartz

    Date d'inscription
    octobre 2016
    Âge
    17
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    73

    Electrolyse de l'eau

    bonjour

    je voudrais réaliser une électrolyse de l'eau et j'avais quelque questions :

    pour commencer, si j'utilise du sel (NaCl ) comme électrolyte, je vais avoir des émanations de Cl2, de H2 et de O2 et des ions d'oxychlorure de sodium dans la solution, comment faire pour revenir a l'état initial ( H2O + NaCl ) ?

    et dans le cas ou je n'aurai pas de pertes de matière, et que l’électrolyseur reste alimenté en électricité, je pourrais refaire se processus a l'infini ?

    et enfin quel est l’énergie molaire de combustion de l’hydrogène ? je sais bien que google est notre ami mais la je ne trouve pas

    merci pour votre aide.

    -----

     


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  2. moco

    Date d'inscription
    février 2004
    Localisation
    Entre Lausanne et Genève, en Suisse
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    22 616

    Re : Electrolyse de l'eu

    Bobnsoir,
    Si tu veux électrolyser de l'eau, il ne faut pas y ajouter du sel de cuisine NaCl. La chimie qui s'y déroule est trop compliquée. Tu as meilleur temps d'y ajouter du sel Glauber, qui est du sulfate de sodium Na2SO4. Dans un tel cas, tu obtiendras un dégagement de gaz hydrogène H2 à la cathode et d'oxygène O2 à l'anode. Et c'est tout ce qui s'y passe. La composition de la solution ne changera pas au cours du temps, quitte à y rajouter de l'eau, pour compenser la quantité d'eau qui sera décomposée en H2 et O2.

    Si tu tiens à électrolyser une solution de chlorure de sodium NaCl, tu dois savoir que la composition de cette solution va changer peu à peu au cours du temps. Et c'est impossible de revenir à l'état initial. Tout d'abord il va se former des ions OH- à la cathode et du gaz Cl2 à l'anode. Mais Cl2 se dissout en partie dans l'eau et va réagir avec OH-, en formant des ions hypochlorite ClO- (et pas oxychlorure comme tu le dis). La solution se charge donc peu à peu en ions OH- et ClO-. Et on obtient ce qu'on appelle de l'eau de Javel. Si la température est suffisante, les ions hypochlorite se dismutent progressivement en ions chlorure Cl- et chlorate ClO3-. Donc la solution va progressivement se transformer en un mélange contenant les ions hydroxyde, hypochlorite et chlorate, qu'il n'est pas possible de retransformer en chlorure.
     

  3. AronSwartz

    Date d'inscription
    octobre 2016
    Âge
    17
    Messages
    73

    Re : Electrolyse de l'eu

    merci pour ta réponse

    aurais-tu un conseil a me donner en se qui concerne le choix du matériau pour l'anode et la cathode ?
    est-ce que je peux utiliser des plaques de zinc par exemple ?
     

  4. moco

    Date d'inscription
    février 2004
    Localisation
    Entre Lausanne et Genève, en Suisse
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    80
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    22 616

    Re : Electrolyse de l'eu

    Bonsoir,
    Si tu fais une électrolyse avec des plaques en zinc, tu vas voir disparaître tes deux plaques de zinc à la fois et à vitesse grand V.

    A la cathode, il se dégagera H2 et il se formera NaOH. Mais NaOH attaque le zinc, et le transforme en zincate Na2ZnO2 soluble dans l'eau, selon l'équation : 2 NaOH + Zn --> Na2ZnO2 + H2.

    A l'anode c'est du pareil au même, il se dégage du chlore Cl2, mais ce gaz attaque le zinc, selon l'équation : Zn + Cl2 --> ZnCl2. Et le ZnCl2 formé est soluble dans l'eau.

    Si tu fais ton électrolyse avec des plaques faites d'un autre métal oxydable, comme le fer, le cuivre, l'aluminium ou l'étain, c'est un peu pareil. Les électrodes seront attaquées en tout cas à l'anode. La seule solution pour éviter cet ennui est d'utiliser des électrodes d'un métal inoxydable, comme le platine ou l'or. Ou d'utiliser des électrodes de graphite, comme on en trouve dans le centre des piles Leclanché au zinc + dioxyde de manganèse. Mais cela devient difficile de trouver ces piles, car on les remplace de plus en plus par des piles alcalines, ou par des piles à lithium. Le graphite résiste aux agents oxydants. Il a par contre l'inconvénient de se déliter peu à peu. C'est comme si la surface se faisait pulvériser, et que les petits grains noirs tombent au fond du récipient.
     

  5. AronSwartz

    Date d'inscription
    octobre 2016
    Âge
    17
    Messages
    73

    Re : Electrolyse de l'eu

    non je parle du cas ou j'utiliserais du sulfate de sodium (sel de glauber ) a la place du sel de table
     


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  6. moco

    Date d'inscription
    février 2004
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    22 616

    Re : Electrolyse de l'eu

    Bonjour,

    Si tu électrolyses une solution de sulfate de sodium avec des électrodes de zinc, les réactions seront différentes, Mais le résultat est le même. Le zinc sera attaqué sur les deux électrodes.

    Sur la cathode, il se dégagera du gaz H2. Mais il va se former de la soude NaOH qui attaque le zinc selon la même équation qu'avec NaCl, donc avec formation de zincate de sodium.
    Sur l'anode, il ne se dégagera pas de chlore comme avec NaCl. Il ne se formera pas de gaz O2 non plus. Mais le zinc va tout de même être oxydé avec formation d'ions Zn2+, qui passent en solution.
    Résultat global : Il apparaît des ions OH- et ZnO22- à la cathode, et des ions Zn2+ à l'anode. Donc le métal zinc est consommé aux deux électrodes. De plus, quand les deux solutions, anodique et catholique, se mélangent, il se formera un précipité gélatineux d'hydroxyde de zinc Zn(OH)2 qui va peu à peu envahir tout le liquide.
     

  7. AronSwartz

    Date d'inscription
    octobre 2016
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    17
    Messages
    73

    Re : Electrolyse de l'eau

    bonjour

    et si j'utilise du graphite comme électrode ?
     

  8. moco

    Date d'inscription
    février 2004
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    22 616

    Re : Electrolyse de l'eau

    Bonjour,
    Avec du graphite comme électrode, cela ira très bien. Tu obtiendras de l'hydrogène à la cathode et de l'oxygène à l'anode. Mais peu à peu l'électrode se désagrège et se délite. Tu verras lentement s'accumuler de la poudre de graphite au fond du récipient où se produit l'électrolyse.
     

  9. AronSwartz

    Date d'inscription
    octobre 2016
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    Messages
    73

    Re : Electrolyse de l'eau

    merci pour ton aide
     


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