Electrolyse

[invite98b99a54]

J'ai besoin de votre aide svp.

Il y a quelque que je ne comprends pas dans cet exo:
La préparation industrielle du métal manganèse Mn se fait pas électrolyse d'une solution de sulfate de manganèse MnSO4, acidifié par du sulfate ammonium (inerte électrochimiquement). La cathode est en manganèse pur et l'anode en graphite.
Après avoir identifiées les espèces présentes en solution, faire apparaître les réactions susceptible se produire aux électrodes.

Voilà ce que j'ai répondu:
Les espèces effectivement présentes sont: SO2-4, H+, H2O, Mn, Mn2+ et C.
Les réactions pouvant ce produire sont:
anode: oxydation de l'eau et oxydation de Mn
cathode: réduction de l'eau et réduction de Mn
(SO2-4 est inerte).

Dans la correction, il ne font pas apparaître l'oxydation de Mn à l'anode, je ne comprends pas pourquoi. Mn est bien présent dans la solution, il peut bien être oxydé, non ?
Et je ne comprends pas non plus pourquoi le graphite n'intervient pas alors qu'il est dans la solution ?

Merci à vous
-----

[moco]

Bonsoir,
Le manganèse a la propriété singulière d'exister sous un grand nombre de degrés d'oxydation différents.
A la cathode, on peut avoir deux réactions parallèles, à savoir :
Mn²⁺ + 2 e^- --> Mn
2 H⁺ + 2 e^- --> H₂

A l'anode il eut y avoir deux réactions parallèles :
2 H₂O --> O₂ + 4 H⁺ + 4 e^-
Mn²⁺ + 2 H₂O --> MnO₂ + 4 H⁺ + 2 e^-
Le dioxyde de manganèse est un composé brun foncé insoluble dans l'eau.

[40CDV20]

J'ai besoin de votre aide svp.

Il y a quelque que je ne comprends pas dans cet exo:
La préparation industrielle du métal manganèse Mn se fait pas électrolyse d'une solution de sulfate de manganèse MnSO4, acidifié par du sulfate ammonium (inerte électrochimiquement). La cathode est en manganèse pur et l'anode en graphite.
Après avoir identifiées les espèces présentes en solution, faire apparaître les réactions susceptible se produire aux électrodes.

Voilà ce que j'ai répondu:
Les espèces effectivement présentes sont: SO2-4, H+, H2O, Mn, Mn2+ et C.
Les réactions pouvant ce produire sont:
anode: oxydation de l'eau et oxydation de Mn
cathode: réduction de l'eau et réduction de Mn
(SO2-4 est inerte).

Dans la correction, il ne font pas apparaître l'oxydation de Mn à l'anode, je ne comprends pas pourquoi. Mn est bien présent dans la solution, il peut bien être oxydé, non ?
Et je ne comprends pas non plus pourquoi le graphite n'intervient pas alors qu'il est dans la solution ?

Merci à vous

Bjr,
C'est à l'évidence un exercice volontairement simplifié, car dans la réalité cette opération est autrement plus complexe en raison de l'instabilité des solutions aqueuses de manganèse sur toute la plage pH. A contrario, l'électrolyse visant à produire du bioxyde est basique.
L'anode, c'est la façon usuelle de parler du dispositif à membrane, n'est pas en graphite mais en plomb-argent 99-1, lequel bien entendu va s'oxyder mais sans rien perturber de façon significative,...Mn2+ présent dans l'anolyte va s'oxyder également vers Mn4+ et MnO2,.... Selon le procédé c'est géré, donc avec une récupération du bioxyde produit, soit cette formation est inhibée avec me semble t-il un ajout de SO2,...Côté catholite, on est entre pH 7.5-8, la cathode est en inox traité, le sulfate d'ammonium à plusieurs fonctions essentielles et n'est en rien inactif (capacité tampon, dépassivation continu du Mn° déposé à la cathode, faute de quoi le processus s'arrête, formation de complexe en relation avec l’inhibition du risque de formation et précipitation de l'hydroxyde de manganèse...)
Ce type d'installation qui fonctionne avec une concentration de manganèse d'ordre molaire est de conduite très complexe, une simple coupure d'alimentation électrique provoque une sérieuse pagaille.
Bref c'est compliqué, ça inhibe à tour de bras, mais c'est intéressant. Il doit être possible de trouver des éléments du côté d'Eramet qui est leader du secteur.
Tu as fais preuve de pugnacité à moins que tu n'ais pas écouté l'énoncé
Cdt.

[Chalco]

Juste une remarque : Mn (manganèse à l'état solide) n'est pas présent en solution. Il reste sagement sur la cathode et ne peut pas aller s'oxyder sur la cathode.

[A voir en vidéo sur Futura]