TP Electrolyse

[smack44]

Bonjour,

Je bloque sur la compréhension d'un tp
tp17.electrolyses.pdf

1)Quelles sont les espèces présentes dans le tube en U, susceptibles de réagir lors de l’électrolyse ?

Je dirai que le Na+; Cl- +H2O+ phénolphtaléine+l'encre bleue; carbone

Mais il ne réagissent pas tous!!!!

2)Ecrire l’équation électronique de la réaction se déroulant à l’électrode après avoir donné le couple
OX/RED intervenant lors de cette réaction

est ce que l'eau réagit pour former des ions OH-
2H2O+2e- = H2+2HO-

3)Indiquer si la réaction est une oxydation ou une réduction
Si je prends mon équation précédente il s'agit d'une réduction

4)En déduire le nom de l’électrode
Aucune idée
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[gts2]

Bonjour,

Il y a deux électrodes : il faut donc traiter deux cas.
Etape 1 : que font les e- : ils arrivent ou ils repartent ? ce qui vous donne le type de réaction cherchée.
Etape 2 : cherchez dans les espèces du 1 ceux qui peuvent réagir ainsi

Le reste est du vocabulaire (oxydation/réduction) et (anode/cathode)

[smack44]

Na+/Na
2Na+ +2e- = 2Na réduction à l'anode

Cl2/Cl-
2Cl- = Cl2+2e- oxydation à la cathode

Réaction oxydo

2Na+ + 2Cl- = 2Na+ Cl2

Quelles sont les espèces présentes dans le tube en U, susceptibles de réagir lors de l’électrolyse ?
J'ai lu sur internet que l'electrolyse dans l'eau salée produit un gaz apparition d'OH-

[gts2]

Il vous faut revoir le vocabulaire anode/cathode

J'avez dit "cherchez dans les espèces du 1 ceux qui peuvent réagir ainsi" et dans les deux cas, il y a H₂O, il faut ensuite choisir en s'aidant du tableau en haut à droite.

Votre 1 était correct même si on peut penser que PP et encre sont des indicateurs, il vaudrait donc mieux qu'ils ne soient pas électrolysés. L'électrode de graphite est a priori considéré comme inerte.

Pour ce qui est de "apparition d'OH-" vous aviez donné la bonne réaction dans le message initial mais sans justification sans préciser l'électrode ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[smack44]

Quelles sont les espèces présentes dans le tube en U, susceptibles de réagir lors de l’électrolyse ?
Na+; Cl- +H2O+

- Ecrire l’équation électronique de la réaction se déroulant à l’électrode après avoir donné le couple
OX/RED intervenant lors de cette réaction

H2O / H2
OX RED

2H2O+2e- = H2+2HO-

H2O fait l'oxydation elle libère des électrons au niveau de l'anode
H2 la réduction capte des électrons au niveau de la cathode
c'est l'inverse des piles!!!

→ Ecrire l’équation de la réaction d’oxydoréduction se déroulant lors de l’électrolyse de l’eau salée
2H2O+2e- = H2+2HO-

- En déduire le nom de l’électrode : je ne vois pas du tout

→ Parle-t-on ici d’une réaction spontanée ou de réaction forcée ? Justifier
l'électrolyse de l'eau, l'apport en énergie électrique venant du générateur provoque la réaction forcée

→ Montrer (en rajoutant dans l’équation précédente les ions Na+ indifférents) que L’électrolyse de l’eau
salée conduit à la production de trois produits importants pour l'industrie chimique

Na(aq) + H2O(l) = Na+(aq) + HO-(aq) + 1/2H2(g)

comment montrer la production des produits il faut les nommer la Soude, eau de javel et je ne sais pas

[gts2]

2H2O+2e- = H2+2HO-
H2O fait l'oxydation elle libère des électrons au niveau de l'anode
H2 la réduction capte des électrons au niveau de la cathode

Il y a incohérence entre l'équation et le discours : votre équation est une réduction (on est donc à la cathode) et on capte les e- de l'électrode.
Comme après vous dites à la fois oxydation/réduction capte/libère anode/cathode, on ne sait pas trop.

2H2O+2e- = H2+2HO-

Vous écrivez la même équation aux deux électrodes !

En déduire le nom de l’électrode : je ne vois pas du tout

La régle est simple : oxydation anode ; réduction cathode

Na(aq) + H2O(l) = Na+(aq) + HO-(aq) + 1/2H2(g)

Une réaction s'écrit avec comme réactifs des espèces présentes, il n'y a pas de Na.

comment montrer la production des produits il faut les nommer la Soude, eau de javel

Il faut d'abord écrire les équations aux deux électrodes, quelle est la deuxième (à l'anode) ?
rappel : étape 1 quelles sont les espèces susceptibles de réagir (il y en a 2) ? puis étape 2 : choix à l'aide du tableau des potentiels.

[smack44]

Il faut d'abord écrire les équations aux deux électrodes, quelle est la deuxième (à l'anode) ?
rappel : étape 1 quelles sont les espèces susceptibles de réagir (il y en a 2) ? puis étape 2 : choix à l'aide du tableau des potentiels.

Les couples sont Cl2/Cl- (anode) et H2O/H2 (cathode)
2H2O+2e- = H2+2HO- réduction
2cl-=Cl2 + 2e- oxydation

[gts2]

Là on va dans la bonne direction même si ce n'est pas très justifié, par exemple on ne connait toujours pas le lien entre signe de l'électrode et équation correspondante.

Il n'y a plus qu'à écrire l'équation bilan, somme des deux, et ajouter Na+

[smack44]

Les couples sont Cl2/Cl- (anode) et H2O/H2 (cathode)
2H2O+2e- = H2+2HO- réduction à la cathode l'électrode +
2cl-=Cl2 + 2e- oxydation à l'anode électrode -

Oxydo réduction 2H2O+2CL- = H2+2HO-+Cl2

comment ajouter Na+ je ne comprends pas

[gts2]

Le Cl- vient de NaCl qui donne Na+ + Cl-, donc vous avez à la fois des Na+ et Cl- dans la solution (vous l'avez d'ailleurs dit précédemment)

Il suffit donc d'ajouter 2 Na+ de chaque côté de votre équation et vous devriez retrpouver du côté produit vos trois produits industriels.

[smack44]

ok donc les trois produits sont Cl2, 2HO- et H2

[smack44]

B/ Electrolyse de l’eau salée (2nde étape)

Exp 2 les deux couples sont I2/I- et Clo-/Cl2

[gts2]

ok donc les trois produits sont Cl2, 2HO- et H2

Oui, mais vu le texte (ajout des Na+ je pense plutôt qu'on attend Cl2 H2 NaOH (soude)

[smack44]

Merci pour votre retour et histoire de ne pas me planter pour le

B/ Electrolyse de l’eau salée (2nde étape)

Exp 2 les deux couples qu'il faut utiliser sont I2/I- et Clo-/Cl2 (ions hypochlorite ClO-)

En vous remerciant

[gts2]

Oui MAIS que devient Cl2 en présence de I- ?

Donc autant faire la réaction directe donnant cette espèce.

[smack44]

J'ai pris Clo-/Cl2 et le couple Cl2/Cl-

pour le couple Clo-/Cl2:

2ClO- + 2e- +4H+ = Cl2 + 2H2O
2ClO- + 2e- + 4H+ + 4HO- = Cl2 + 2H2O + 4HO-
2ClO- + 2e- + 4H2O = Cl2 + 2H2O + 4HO-
2ClO- + 2e- + 2H2O = Cl2 + 4HO-

puis le couple Cl2/Cl-:
2Cl- = Cl2 + 2e-

équation finale:
2ClO- +2e- + 2H2O = Cl2 + 4HO-
2Cl- = Cl2 + 2e-
2ClO- + 2H2O + 2Cl- = Cl2 + 4HO- + Cl2

[gts2]

Oui, mais ce n'est pas ce qui est demandé ; on demande une réaction entre espèces présentes i.e I- et ClO- et donc deux couples l'un avec I- l'autre avec ClO-

[smack44]

Donc en reprenant les couples I-/I2 et Cl2

2I- = I2 + 2e-
2ClO- + 2e- + 2H2O = Cl2 + 4HO-

Réaction 2ClO- +2H2O + 2I-= Cl2 + 4HO- +I2

[gts2]

C'est celui que vous avez donné dans le message #14 !

Je répète ma question : que devient Cl2 ?
vous avez répondu : couple Cl2/Cl- : 2Cl- = Cl2 + 2e-

Donc en combinant quelle est l'action de I- sur ClO- ?

[smack44]

Cl2 devient CLO-

[gts2]

Rappel : oxydant 1 + réducteur 2 -> réducteur 1 + oxydant 2

Vous avez fabriqué du Cl2 oxydant du couple Cl2/Cl- ; vous le mettez en présence de I- réducteur du couple I-/I2

Que se passe-t-il ?

[smack44]

Sincèrement je ne vois pas

[gts2]

Vous avez un oxydant Cl2 du couple Cl2/Cl- mis en présence du réducteur I- du couple I2/I-
cela donne ... Cl2 + I- -> Cl- + I2, c'est la règle de base de l'oxydo-réduction un oxydant réagit sur un réducteur pour donner les réducteur et oxydant correspondants.

[smack44]

Je n'avais pas compris

I2 + 2e = 2I-
Cl2 + 2e- = 2cl

Cl2+ I2= 2I-+2Cl-

[smack44]

réaction spontanée ou réaction forcée

Il n'y a pas de générateur de tension continue qui impose dans le système chimique un courant de sens inverse mais il s'agit d'une électrolyse donc c'est une réaction forcée ?