synthese d'eau lourde

[invite94d49f83]

quelqu'un pourrait il me detaiiler les reactions qui constituent l'electrolyse de l'eau qui donne de l'eau lourde?

Dans mon cours, on me donne:
H₂O->H₂(g)+1/2O₂(g)
cathode:2H⁺+2e^-->H₂(g)
anode:HO^-->1/2O₂(g)+H⁺+2e^-
DO₂->D₂(g)+1/2O₂(g)

je vois pas trop d'ou sort l'eau lourde.... merci beaucoup et bon WE!
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[FC05]

Ce n'est pas une synthèse à proprement parler. Il y a du D naturellement présent que l'on va extraire ... mais ça n'est pas si simple.

[moco]

Il n'y a pas de réaction chimique, électrolytique ou non, qui donne de l'eau lourde.

Ceci dit, tes équations sont parfois redoutablement fausses. J'ai même rarement vu un tel amas d'erreurs en si peu de lignes. Je m'explique.

A la cathode, la réaction que tu donnes ne se produit que s'il y a un acide en solution. S'il n'y en a pas, la demi-équation de cathode est :
- 2 H₂O + 2 e^- --> H₂ + 2 OH^-.

A l'anode, c'est pire. Pour que la partie gauche que tu as écrite ait un sens (OH^- --> ..), il faut qu'il y ait des ions OH^- en solution, il faut donc que la solution soit basique. Mais c'est contraire à l'hypothèse que tu donnes concernant ce qui se passe à la cathode, où tu admets implicitement que la solution est acide.
Reprenons. A l'anode, si la solution est basique, l'équation peut avoir OH^- à gauche, mais il n'y a pas H⁺ à droite. S'il s'en formait, ces H⁺ réagirait aussitôt avec les OH^- qui n'ont pas encore réagi et formeraient de l'eau.
Non, la seule équation correcte est, en milieu basique :
4 OH^- --> 2 H₂O + O₂ + 4 e^-
En milieu non basique, la demi-équation devient :
4 H₂O --> 4 H⁺ + O₂ + 4 e^-

Le résultat des courses est que l'électrolyse de l'eau produit globalement H₂ et O₂, comme tu le dis (et il y a au moins cela de juste dans ton texte).

Mais tout cela n'a rien à voir avec l'eau lourde, qui n'est pas DO₂ comme tu le dis, mais D₂O (encore une erreur de ta part).

L'eau lourde se trouve comme impureté dans l'eau ordinaire, que ce soit l'eau de mer ou l'eau de pluie. Il y a un peu moins de 1% d'eau lourde dans l'eau ordinaire. Pour extraire l'eau lourde de l'eau ordinaire, on détruit l'eau ordinaire par électrolyse, jusqu'à ce qu'il ne reste plus que l'eau lourde. En effet l'eau lourde résiste à l'électrolyse. Ou en tout cas ne s'électrolyse que beaucoup plus lentement que l'eau ordinaire. Le Gaz H₂ qui se dégage à la cathode ne contient presque pas de D₂. D₂O reste dans l'eau pendant l'électrolyse. Avec beaucoup de patience, quand on aura détruit 1 kg d'eau ordinaire par électrolyse, il restera au fond du bac quelques grammes d'eau lourde.