Bonjour,
J’ai lu à plusieurs reprises qu’il suffit que de 1.23v pour réaliser une électrolyse de l'eau et que c’est uniquement l’ampérage qui détermine la quantité de gaz produit.
Est-ce vrai ?
Est-ce que la tension de 1.23v change si l’on utilise des autres électrolytes que de l’eau déminéralisé ?
Si la tension change selon l’électrolyte, comment savoir quelle tension appliquer aux bornes ?
Merci
Bonsoir
1. 1,3 V est la tension minimale pour décomposer l'eau. D'ailleurs, si on impose cette valeur, il ne passera pas de courant : c'est la valeur calculée par la thermodynamique, donc la valeur à l'équilibre.
2. C'est l'ampérage ( l'intensité du courant, pour parler scientifiquement) qui détermine le flux de gaz produit. La quantité de gaz est déterminée par la quantité de courant Q=It (loi de Coulomb).
3. La tension minimale est indépendante de l'électrolyte. Mais, un électrolyte étant souvent un sel minéral, il ne peut pas s'agir d'eau déminéralisée qui, elle, ne conduit pas le courant
4. La tension à appliquer dépend de la nature des électrodes, de l'intensité du courant que l'on veut faire passer, de la température etc. Elle est difficile à prévoir.
Bonjour,
en réalité, 1,23 V est la tension théorique minimale, à pH = 0, permettant de réaliser l'électrolyse de l'eau.
Cette valeur correspond à la différence des potentiels standards des couples O2/H2O et H+/H2.
En pratique, la tension nécessaire est plus importante à cause des phénomènes de surtensions apparaissant aux électrodes.
Il s'agit de phénomène d'origine cinétiques (il me semble) dus au fait que le transfert d'électrons au niveau des électrodes n'est pas instantané.
La surtension dépend a la fois de la nature de l'électrode et du couple redox.
Au final, la tension appliquée doit dépasser à la fois la différence de potentiel entre les couples et les surtensions à l'anode et à la cathode.
Pour ta question concernant l'ampérage, c'est tout à fait exact (à condition qu'il n'y ait pas de réaction parasite).
L'intensité (en ampère) correspond à la quantité d'électricité (en coulombs) circulant chaque seconde dans le circuit. C'est donc une mesure de la vitesse de la réaction d'électrolyse.
BonjourEnvoyé par catoki
il y a une relation assez simple pour le déterminer, il faut savoir qu'à chaque électron qui participe à la réaction chimique un atome (ou molécule) est électrolysé.
Sachant qu'un électron correspond à 1.602 10-19 Coulomb tu en déduis l'intensité du courant * par le temps total de l'électrolyse qu'il faut pour obtenir N atomes.
Tu vas penser que ce n'est pas facile à calculer mais il y a une relation basique à connaitre pour ça, on sait qu'il faut environ 96500 Coulomb pour obtenir 1 mole.
Fais le calcul, tu trouveras qu'une mole correspond au nombre d'Avogadro, soit 6.023 1023 atomes.
En clair, si tu électrolyses une mole d'un métal de valence 1 il te faudra ~96500 Coulomb / par le temps (en secondes) pour connaitre l'intensité du courant (théorique comme déjà souligné).
EX: 96500 C / 5 A = 19300 secondes soit 5,361 heure pour recueillir 63 grammes de cuivre, par exemple (Cu = 63.5).
Je te laisse compter les minutes.
L'electronique, c'est fantastique.
Bonjour
Je vous cite un exemple du zinc sur lequel je travaille :
La tension de l’électrolyse du Zn est voisine de 3.35 v, elle comprend :
1 :La tension électrochimique due aux réactions engendrées aux électrodes :
Reaction de déposition du Zn : 0.76 v
Surtension d’H2 à la cathode : 1.30 v
Surtension de l’O2 à l’anode : 0.59 v
Total = 2.65 v
2 : chutte ohmique engendrée par le passage du courant à travers les résistances que forment :
Les contacts ;la cathode ;l’anode ; l’electrolyte
Total = 0.70 v
Tension totale 2.65+0.7= 3.35 v
La quantité de Zn obtenue est régie par Q=MIT/2N où M et 2N sont des constantes pour 1 métal donné les variables sont T le temps et I l’intensité où l’ampérage. Dans les usines on fixe le temps 24 h, 48h ou 72 h et on fait varier l’ampérage de 6000 A à 30 000 A etc. pour avoir la production voulue .
Merci à Chatin pour ces données numériques qui ne sont en général pas faciles à trouver. On trouve plus facilement des informations théoriques, des formules, avec des potentiels paramétriques, mais les données numériques précises sont moins faciles à trouver.
J'ai juste une question.
Quand Chatin dit que, à la cathode, il se dépose du zinc, mais qu'il y a une surtension de H2 de 1,30 V, est-ce qu'il ne s'agirait pas plutôt d'une surtension de Zn ?
En effet, on ne cherche pas vraiment à obtenir du gaz H2 dans cette électrolyse.
il y a de l'hydrogene qui se dépose à la cathode et constitue un genre d'encrassement donc il fait une surtension pour vaincre ce genre de résistance.
bonjour
pour etre plus précis j'ajoute que l'électrolyse du zinc se fait dans une solution de ZnSO4 + H2O qui donne Zn + H2SO4? le Zinc est récupéré et l'acide sulfurique retourne pour la mise en solution de ZnO
ZnO+H2SO4 donne ZnSO4 +H2O
Bonjour,
@laugen : 1,3 V, c'est la tension thermodynamique de décomposition de l'eau à tous les pH : l'oxydation et la réduction de l'eau varient toutes deux en -0,06pH
@chatin : il me paraît bizarre d'ajouter la surtension de réduction de l'eau (-1,30 V, sans préciser l'électrode) au potentiel normal de dépôt du zinc (-0,76 V vs. ENH), s'il s'agit bien de cela.
Re : Tension de l'électrolyse
bonjour,
je vous propose de lire mon article dans le Bulletin de l'union des physiciens Bup de l'union des professeurs de physique et de chimie. Volume 103-Juin 2009. N°= 915, ""Electrolyse et interprétation cinétique des réactions aux électrodes"". On y trouve des explications assez conçues pour interpréter les phénomènes aux électrodes
Bilan énergétique, Condition d'électrolyse, p 646-647; définition de la surtension p. 652-654...et proposition d'une défintion et formulation d'un concept cinétique permettant de classer l'ordre des réactions aux électrodes. Attandant nos chers utilisateurs de ce forum d'interagir avec moi,
Bonne lecture
Ok merci , j'ai déja vu ce bulletin à plusieurs reprises et me parait trés interessant.
Merci beaucoup de votre réponse,
J'envisage chercher un laboratoire en France pour pouvoir aller dans le sens d'établir des listes électrochimiques de E°limite en fonction de la surtension à intensité nulle et du potentiel d'équilibre.
(recommandation que j'ai faite dans l'article en question après avoir défini, formulée un concept d'explication et énoncer une définition ). je souhaite que mon effort contribuera à répondre explicitement aux questions posées!
Bien à vous
Bonjour
je n'ai pas pu trouver votre article sur internet
dans le Bulletin de l'union des physiciens
merci de m'aider
bonjour,
je ne pense pas qu'il est disponible (mon article) pour l'instant sur internet. En outre ses références sont répertoriés à l'INIST, CNRS:
Revue / Journal Title
Bulletin de l'Union des physiciens ISSN 0366-3876
Source / Source
2009, no915, pp. 641-657 [17 page(s) (article)]
Langue / Language
Français
Editeur / Publisher
Union des physiciens, Paris, FRANCE (1907-2003) (Revue)
Localisation / Location
INIST-CNRS, Cote INIST : 3379, 35400018858598.0020
Nº notice refdoc (ud4) : 21592342
Sinon, envoyez moi votre émail, je vous enverrai une copie électronique.
Bien à vous
bonjour
merci de m'envoyer une copie electronique de votre article à mon email chatinfarid@yahoo.fr
bien à vous
