L'électrolyse

[invite3e3a6a5b]

Bonjour,

Qui pourrait m'introduire à la notion de l'électrolyse.

Merci d'avance,

Cordialement,

Pedro
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[invite171486f9]

Salut,
alors déjà pour t'introduire à la notion de l'électrolyse, il faut que tu sois à l'aise avec la notion d'oxydoréduction et de pile. Je suppose que tu l'es, si tu ne l'es pas, dis-le moi

On va supposer 2 couples ox/red :
ox1/red1 et ox2/red2

Il existe une grandeur (le potentiel standard E°) qui est caractéristique d'un couple ox/réd et qui définit si l'oxydant du couple est fort, ou si au contraire le réducteur est fort. Car tu sais que dans un couple, plus l'oxydant est fort (tendance à oxyder un autre réducteur), plus le réducteur conjugué à cet oxydant va être faible. Bref, on représente les couples ox/red sur une échelle de E° pour les classer par force croissante, tu as peut-être déjà vu ça...

Il est donc logique, que si on reprend nos 2 couples ox1/red1 et ox2/red2, 2 réactions sont envisageables :

ox1 + red2 --> red1 + ox2
ou
ox2 + red1 --> red2 + ox1

Si tu as bien suivi pour le moment, tu dois t'aperçevoir que les 2 réactions sont contraires, et donc que l'une est spontanée, et que l'autre non. (c'est l'oxydant le plus fort (oxydant du couple de E° le plus grand) qui va réagir avec le réducteur le plus fort (réducteur du couple de E° le plus faible)).

On va dire que la réaction spontanée est celle-ci :

ox1 + red2 --> red1 + ox2

Cette réaction est donc spontanée, ce qui veut dire que si tu place ox1 avec red2, tu vas avoir la réaction qui va commencer.
On va donc se servir de cette affinité entre ox1 et red2 pour en tirer de l'énergie électrique.
Pour ça, on place dans un récipient une solution contenant ox1. et dans un autre récipient une solution contenant red2.
Une réaction d'ox/réd, c'est avant tout un transfert d'électrons. Donc la réaction spontanée va commencer si on met en contact les 2 récipients, pour qu'il PUISSE y avoir transfert d'électrons. C'est le montage d'une pile Daniell (tu chercheras sur google une image ). De cette manière, les électrons sont mis en mouvement PAR la spontanéité de la réaction. De cette énergie chimique, on en tire une énergie électrique : les électrons en mouvement forment en fait de l'électricité. (le compartiment où a lieu l'oxydation représente l'anode de la pile et celui où a lieu la réduction représente la cathode de la pile).

Donc tu as vu, on a ici transformé l'énergie chimique d'une réaction rédox spontanée en énergie électrique en formant une pile.

Et maintenant, est-ce qu'on peut supposer le contraire ?
On veut que la réaction inverse se passe :

ox2 + red1 --> red2 + ox1

Ceci n'est donc pas une réaction sponanée. Mais suppose que dans le montage de la pile, on impose un courant. au lieu du fil qui relie l'anode et la cathode dans la pile Daniell, tu place un générateur qui va imposer un courant, et donc un sens de mouvement des électrons. Tu vois que si le générateur impose un sens opposé à celui qui existe de manière spontanée pour la pile, alors les électrons ne vont plus être déplacés du 1° compartiment vers le 2°, mais du 2° vers le 1°.
Ce qui veut dire que si tu place dans le 1° compartiment ox2 et dans le 2° compartiment red1, alors ta réaction qui auparavant n'était pas spontanée pourra avoir lieu !

L'électrolyse, c'est le contraire d'une pile : on créé de l'énergie chimique (rendre possible une réaction non spontanée) à partir d'énergie éléctrique !
et c'est super utile en industrie, lorsqu'on veut "créér" une espèce qui ne peut pas apparaitre par une réaction spontanée. On réalise le montage avec 2 compartiments en branchant à un générateur, et hop !

Alors après évidemment, y'a toujours des calculs à faire au niveau du temps de l'électrolyse qui dépend, entre autres, de l'intensité du générateur, des E° des 2 couples et des quantités de matières mises en jeu

Ca va ou y'a des trucs que t'as pas compris ?

[invite4021e8ad]

et pour compléter ces explications un bouquin, que dis-je ZE bouquin:

"de l'oxydoréduction à l'électrochimie"
Edition Ellipses

Tout sur l'oxydoréduction, l'électrochgimie, les diagrammes potentiel-PH, les piles...

Mais sans prise de tête, le partis pris délibéré est la pédagogie et c'est une réussite.

pour 25 euros, c'est donné, oubliez donc le cours illisibles des bouquins de prépa.