Electrolyse de NaOH fondu

[Jamess]

Bonjour

Il y a pas longtemps j'ai lu un article dans le quel il était dit que l'on pouvait obtenir du sodium métal par électrolyse de NaOH fondu. Mais je ne comprend pas qu'en est-il des ions OH- ? On m'avais dit que si on électrolyse une solution de chlorate de sodium par exemple ( le chlorate de sodium étant "cassé en ions") le Cl2 et l'O2 ne peuvent pas se produire à partir des ions ClO3- parceque un ion ne peut pas s'électrolyser pour donner autre chose. Alors qu'arrive-t-il aux ions OH- pour que à la fin de l'experiance il ne reste que du Na ? Aidez moi s'il vous plaît dans mes confusons?

Merci d'avance

[Jamess]

Repondez moi SVP c'est urgent

[Fajan]

non il ne restera pas que du sodium... Quand tu électrolyses NaOH en sel, tu dois obtenir du Na et les OH- vont se transformer en oxygène et en eau je suppose... Enfin je ne suis pas un spécialiste des électrolyses inorganiques

[moco]

Il faut distinguer deux cas, l'électrolyse en millieu aqueux et celle du sel fondu, donc sans eau.
Quand on électrolyse un composé de sodium en solution, on obtient toujours H₂ à la cathode, car Na⁺ ne se décharge pas, et H₂O prend le relais avant que Na⁺ ne se décharge. Il se passe :
2 H₂O + 2 e^- --> 2 OH^- + H₂

A l'anode, il y a plusieurs possibilités. Soit c'est le ion négatif qui se décharge et libère ses électrons, comme dans le cas du ion Cl^- et du ion OH^- selon :
2 Cl^- --> Cl₂ + 2 e^-
4 OH^- --> O₂ + 2 H₂O + 4 e-
Soit c'est l'eau qui fournit les électrons selon l'équation :
4 H₂O --> 4 H⁺ + O₂ + 4 e^-.

Donc, lorsqu'on électrolyse NaCl, les deux réactions se produisent simultanément, mais pas avec la même importance. Il y a plus de Cl₂ produit que de O₂ à faible tension. Si on augmente la tension, il se dégage davantage de O₂.
Si on électrolyse NaOH, les deux réactions concurrentes produisent le même résultat : un dégagement de O₂.

Si maintenant on électrolyse un sel fondu, la température est supérieure à 300°C. On obtient toujours Na à la cathode, selon la réaction :
Na⁺ + e^- --> Na
Mais ce Na est du métal fondu, car Na fond à 96°C, et en général il vient flotter à la surface du sel fondu, ce qui va causer un contact entre les deux électrodes, donc un court-circuit. Il faut donc mettre une paroi de séparation entre les deux compartiments, si on veut récolter le sodium, et surtout éviter les court-circuits.

A l'anode, le ion négatif se décharge. Dans le cas de NaOH, le ion OH^- donne :
4 OH^- --> 2 H₂O + O₂ + 4 e^-
Il se dégage un mélange de gaz O₂ et de vapeur d'eau.
Cette opération est dangereuse, car aussi bien O₂ que la vapeur d'eau réagissent énergiquement avec Na formé à l'autre électrode, lequel brûle au contact de O₂. Une raison de plus pour mettre une paroi de séparation entre les deux compartiments cathode et anode.