Anodisation de l'aluminium

[invite1d5a810d]

Bonjour,

Dans le cadre d'un futur laboratoire à mon université, je dois répondre à plusieurs questions concernant l'anodisation de l'aluminium. J'aimerais comprendre un certain point sur lequel je bloque.
On dispose donc d'un bécher contenant de l'acide sulfurique 3M, une feuille d'aluminium et une lame d'aluminium que l'on souhaite anodiser. On branche le générateur à la feuille et à la lame d'aluminium. Au niveau de l'anode, on observe la réaction : 2Al + 3H2O --> Al2O3 + 6H+ + 6e- . On produit donc de l'alumine qui est ce que l'on cherche.
Jusque là, ça va.

Mais ensuite, on me demande d'écrire les réactions qui peuvent se passer à la cathode à l'aide des potentiels standards des couples suivants :


C'est ici que je bloque. Il me semble que le H+ va se transformer en H2 puisqu'il y a dégagement d'un gaz, mais comment le justifier avec les potentiels standards. Aussi, le pH de la solution étant proche de zéro, cela signifie-t-il que la réaction H2O/H2 n'aura jamais lieu puisque le pH vaut 14 ? J'ai un peu de mal de voir ce que le pH change...
De manière générale, je ne vois pas à quoi sert vraiment la feuille d'aluminium.

Merci d'avance de votre aide .
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[moco]

D'où te vient cette stupide conviction que le pH vaut 14 ?
Le pH ne vaut pas 14. Par contre on peut dire que, si le pH vaut 14, le potentiel de formation de H2 vaut -0.83 V, mais seulement dans ce cas.
Si le pH vaut 0, le potentiel de formation de H2 est de 0.
Si le pH vaut 1, le potentiel sera - 0.059 V.
Si le pH vaut 2, le potentiel sera - 0.118 V.
Si le pH vaut 7, le potentiel sera 7(-0.059) = - 0.413 V.
Si le pH vaut 14, le potentiel sera 14(-0.059) = - 0.83 V

A l'anode il se formera Al2O3. A la cathode, il se dégagera du gaz H2, mais le potentiel de cette électrode dépendra du pH de la solution, dont tu ne parles pas.

[invite1d5a810d]

D'où te vient cette stupide conviction que le pH vaut 14 ?

Je n'ai jamais dit que le pH vaut 14 hein. Je me suis peut-être mal exprimé, mais j'ai dit clairement que le pH était plutôt proche de zéro étant donné la forte concentration (3M) en acide sulfurique. Je voulais dire que la réaction n'aurait jamais lieu puisqu'il faudrait que le pH vaille 14. Ce dernier potentiel standard ne m'est donc d'aucune utilité ?

[invite1d5a810d]

Personne pour m'aider ? :/

Comment savoir si la réaction H+ --> H2 est la seule qui se déroulera à la cathode... ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Tu voudrais qu'il se passe quoi d'autre ? Dans ta solution il n'y a rien d'autre qui puisse capter des électrons et former quelque chose de neuf.

[invite1d5a810d]

L'eau ne peut pas réagir ?

Et les ions Al+3 ne peuvent pas redevenir du Al à la cathode au lieu de forme du Al2O3 ?

[moco]

L'eau ne réagira pas tant qu'il y a de l'acide en solution.
L'aluminium ne peut pas se décharger dans une électrolyse en phase aqueuse. Si c'était le cas, il y a déjà longtemps qu'on aurait eu recours à ce procédé pour obtenir tout l'aluminium dont le monde a besoin. Et on n'aurait pas eu recours à l'électrolyse de l'alumine dans la cryolithe fondue à 800°C, comme on le fait dans l'industrie aujourd'hui. L'électrolyse dans l'eau serait tellement plus simple... Si jamais on obtenait un dépôt même momentané de métal aluminium en phase aqueuse, ce métal réagirait immédiatement avec l'eau pour former du gaz H2 et un dépôt de Al(OH)3 ou de Al2O3. Ne me dis pas que tu ne sais pas pourquoi !

[invite1d5a810d]

Ok, je commence à comprendre

Merci beaucoup !