Electrolyse

[invite116b11fd]

Bonjour,
Il y a quelques ombres sur le système d'électrolyse que je n'arrive pas à éclaircir. En effet, pourquoi, par exemple, lorsque l'on fait une électrolyse de sulfate de cuivre, le cuivre se précipite sur une électrode ou comme lors d'un plaquage industriel, l'argent sur une cuillère, alors que lorsque l'on fait l'électrolyse du chlorure de sodium, l'eau se mêle à la réaction pour faire de la soude? Pourquoi l'eau n'interagit pas avec la solution de sulfate de cuivre?
Et enfin, que donne l'électrolyse d'une solution d'ions Cl^- et Al³⁺?
Merci.
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[invite2a4c9d66]

Bonjour,

Pour résoudre ton problème, je te conseille de faire un tableau avec les couples rédox classés par E° en rajoutant les couples
E°(H₂O/H₂) = -0,84V (2H₂O + 2 e^- <--> H₂ + 2OH^-)
et
E°(O₂/2H₂O) = 1,23V (O₂ + 4H⁺ + 4e^- <--> 2H₂O)

Tu pourras ainsi déterminer les produits d'une électrolyse sachant que le système minimise ΔE. Cela explique pourquoi, lors d'une électrolyse d'une solution de NaCl, on réduira H₂O au lieu de Na⁺ car cela demande beaucoup moins d'énergie.

Une électrolyse d'une solution de AlCl₃ produira donc théoriquement de l'aluminium et du chlore. Je dis bien théoriquement car je sais que pour une solution de NaCl électrolysée avec des électrodes en Pt, on observe un dégagement de Cl2 et non d'O2 car la formation et le dégagement d’oxygène sur l’anode de Pt demande une tension supplémentaire (surtension).

[invited641e6a9]

Pour l’électrolyse du NaCl en solution. En faite il se forme du sodium à la cathode.
Mais le sodium ainsi produit réagit avec l’eau de la solution pour former de la soude et du dihydrogène. C’est une propriété du sodium de réagit avec l’eau à froid.

Tandis qu’avec le sulfate du cuivre il se dépose du cuivre à la cathode car le cuivre à froid ne réagit pas avec l’eau. Contrairement au sodium.
Par contre si on fait passe de la vapeur d’eau sur du cuivre chauffer au rouge il se produit du l’oxyde de cuivre et du dihydrogène. Voilà pourquoi on peut récupérer du cuivre dans une solution aqueuse de sulfate de cuivre.

Pour obtenir du sodium il faut faire une électrolyse de Na Cl fondu ou de soude fondue et il faut que la cathode soit à l’abri de l’air car le sodium réagirait avec l’oxygène de l’air.

[moco]

Non, Dawood. Il ne se forme pas de sodium à la cathode, dans l'électrolyse des solutions aqueuse des sels de sodium, comme tu le dis. Si c'était le cas, on observerait des tensions d'électrolyse différentes pour la décharge des ions Na et celle des ions K. Et il semble que la tension de formation de H₂ et OH- dans l'eau ne dépend pas de la nature du sel dissous.
C'est donc l'eau qui absorbe les électrons, et forme H₂ et OH^-. Mais c'est vrai qu'on a très longtemps soutenu l'argumentation de Dawood, à savoir qu'il se forme Na, et que Na réagit immédiatement avec l'eau.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited641e6a9]

Encore merci Moco pour cette correction. Donc Na+ reste en solution et s'associe avec OH- ainsi formé pour faire de la soude ?

[invite116b11fd]

Merci beaucoup pour ces réponses. Tout cela est un problème d'énergie. C'est dans mon programme de Terminal ça.