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Electrolyse de la Soude



  1. #1
    invite91504552

    Electrolyse de la Soude


    ------

    Bonjour, j'ai récemment effectué chez moi l'electrolyse de la soude, mais j'ai quelques inconpréhensions sur la réaction créée. J'utilise des electrodes en fer, j'ai donc les équations possibles suivantes :
    Pour les oxydations :
    • Fer : Fe -> Fe2+ + 2e- (-0.44 V)
    • H2O : H2O -> O2+ 4H+ + 4e- (+1.23 V)
    • OH- : 4OH- -> O2 + 2H2O + 4e- (+0.4 V)
    et pour les réductions :
    • H2O : 2H2O + 2e- -> 2OH- + H2 (-0.827 V)
    • Na+ : Na+ + e- -> Na (-2.71 V)
    En m'aidant des potentiels d'oxydoreduction (plus petit pour réducteur, plus grand pour oxydant, je devrais avoir l'équation suivante :
    Fe + 2H2O -> 2OH- + H2 + Fe2+

    Mais puisque j'ai un dégagement gazeux à l'anode donc il se passe forcément celle-ci :
    2H20 -> O2 + 2H2

    Merci de m'éclairer un peu... Aussi, la solution prend une coloration rouge-violette à partir de l'anode...
    Merci d'avance !

    -----

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  3. #2
    moco

    Re : Electrolyse de la Soude

    En tout cas, Na+ ne sera pas réduit à la cathode. Et H2O ne formera pas non plus H+ à l'anode, puisque la solution est basique.
    A la cathode, la seule réaction qui se passe est le dégagement de H2 à partir de l'eau, comme tu l'as écrit
    A l'anode, il y aura deux réactions simultanées :
    4 OH- --> O2 + 2 H2O + 4 e-
    et : Fe --> Fe3+ + 3 e-
    Mais cette dernière réaction sera immédiatement suivie de : Fe3+ + 3 OH- --> Fe(OH)3
    Ce Fe(OH)3 est insoluble dans l'eau, et forme une sorte de trouble brunâtre, qui reste en suspension dans la solution.

  4. A voir en vidéo sur Futura
  5. #3
    moco

    Re : Electrolyse de la Soude

    En tout cas, Na+ ne sera pas réduit à la cathode. Et H2O ne formera pas non plus H+ à l'anode, puisque la solution est basique.
    A la cathode, la seule réaction qui se passe est le dégagement de H2 à partir de l'eau, comme tu l'as écrit
    A l'anode, il y aura deux réactions simultanées :
    4 OH- --> O2 + 2 H2O + 4 e-
    et : Fe --> Fe3+ + 3 e-
    Mais cette dernière réaction sera immédiatement suivie de : Fe3+ + 3 OH- --> Fe(OH)3
    Ce Fe(OH)3 est insoluble dans l'eau, et forme une sorte de trouble brunâtre, qui reste en suspension dans la solution.

  6. #4
    invite91504552

    Re : Electrolyse de la Soude

    Merci beaucoup ! J'aimerais également savoir plusieurs autres choses :
    • Je déduis de votre réponse qu'il est possible d'avoir dans une même solution deux ou plus réactions d'oxydoréductions simultanées c'est bien ça ?
    • Aussi, comment puis-je savoir systématiquement, prévoir que des espèces réagissent ensembles, à par regarder sur wikipédia ? Je parle ici en dehors des oxydo réductions (comment se fait-il que le fer attire OH- ? Y a-t-il des données chimiques qui me permettent de le prévoir ?)
    • Enfin comment cela se fait-il que les deux demis équations (Fe3+ / OH- se produisent alors que l'une des deux possède un potentiel plus interressant ?

    Merci encore, dommage que l'on ne voit pas ça plus en profondeur au lycée

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    moco

    Re : Electrolyse de la Soude

    Le potentiel standard des tables n'est valable que si les solutions sont en concentration 1 molaire. Si elles ne le sont pas, le potentiel prend une autre valeur, calculée par la loi de Nernst. De plus, dès qu'une pile débite, son potentiel varie selon la loi de Tafel, et il peut varier beaucoup. Cette variation est dite surtension, et elle est très difficile à calculer, car elle dépend de la tension appliquée, de la viscosité du liquide, de l'agitation du liquide et de la mobilité ionique.

    En électrochimie, il y a souvent deux réactions simultanée à l'électrode.

    Le ion Fe3+ réagit avec le ion OH-. à cause du fait qu'ils sont de signe contraire, et qu'ils s'attirent. presque tous les ins positifs réagissent de la même manière (sauf les ions alcalins, donc Na+, K+, etc.)

    On ne peut pas tout voir au lycée

  9. #6
    invite91504552

    Re : Electrolyse de la Soude

    D'accord, donc je ne peux pas, du moins à mon niveau, prévoir précisément l'issue d'une réaction c'est bien ça ? En tout cas merci beaucoup

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