Électrolyse de l’eau additionnée de soude ou hydroxyde de sodium Na+ + OH- D’après T. DULAURANS adapté par JY CATHELINE

Électrolyse de l'eau additionnée de soude On met de l’eau distillée dans un électrolyseur connecté à un générateur de tension continue réglable. A l’aide du microampèremètre, on constate qu’elle ne conduit quasiment pas le courant. On y ajoute alors une solution de soude Na++OH- à 1mol.L-1 Électrodes inattaquables générateur Solution de soude Na++OH- A

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Des tubes à essais sont renversés pour recueillir les gaz éventuels Électrodes inattaquables générateur Solution de soude Na++OH- A

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Des tubes à essais sont renversés pour recueillir les gaz éventuels Électrodes inattaquables Solution de soude Na++OH- générateur

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Électrodes inattaquables Solution de soude Na++OH- générateur

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Le générateur impose le sens du courant électrique Électrodes inattaquables Solution de soude Na++OH- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Dans les conducteurs, le courant est créé par la circulation des électrons Électrodes inattaquables e- Solution de soude Na++OH- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Dans la solution, le courant est créé par la circulation des ions Électrodes inattaquables e- Solution de soude Na++OH- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Les anions (ions -) se déplacent dans le sens des électrons Déplacement des anions e- Solution de soude Na++OH- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Les cations (ions +) se déplacent dans le sens du courant Déplacement des anions e- Solution de soude Na++OH- générateur i Déplacement des cations

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Les électrons sont libérés par l’oxydation des ions HO- Oxydation des ions HO- 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- e- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Il y a formation de 02 Oxydation des ions HO- 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- e- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Les électrons sont consommés par la réduction de l’eau H2O Les ions Na + ne sont pas réduits Réduction de l’eau 2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO- Oxydation des ions HO- 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- e- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Il y a formation de H2 Réduction de l’eau 2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO- Oxydation des ions HO- 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- e- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Cela permet de définir la nature des électrodes CATHODE ANODE Réduction de l’eau 2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO- Oxydation des ions HO- 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- e- générateur i

Définitions L’ANODE est l’électrode sur laquelle se produit l’OXYDATION. La CATHODE est l’électrode sur laquelle se produit la REDUCTION.

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Le gaz dégagé à l’anode est bien du dioxygène car il «rallume» un objet incandescent O2 CATHODE ANODE Oxydation des ions HO- 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- e- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Le gaz dégagé à la cathode est bien du dihydrogène car il «aboie» en présence d’une flamme H2 O2 CATHODE ANODE Réduction de l’eau 2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO- Oxydation des ions HO- 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- e- générateur i

Électrolyse de l'eau additionnée de soude Le dégagement de H2 est deux fois plus important que celui de O2 Cela s ’explique par l’équation de l’électrolyse H2 O2 CATHODE ANODE Réduction de l’eau 2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO- Oxydation des ions HO- 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- e- générateur i

Électrolyse de l'eau Équation 2 H2O = 2 H2 + O2 L’équation est celle du fonctionnement forcé : Formation de O2 Oxydation des ions HO - à l’anode 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e- Réduction à la cathode 4H2O + 4 e- = 2H2 (g) + 4HO- Formation de H2 Équation 2 H2O = 2 H2 + O2 La quantité de H2 formé est bien deux fois plus grande que celle de O2 Le volume de H2 formé est donc deux fois plus grand que celui de O2