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
Solution de soude Na++OH-
Électrodesinattaquables
générateur
A
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Électrodesinattaquables
Des tubes à essais sont renversés pour recueillir les gaz éventuels
Solution de soude Na++OH-
générateur
A
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Électrodesinattaquables
Des tubes à essais sont renversés pour recueillir les gaz éventuels
Solution de soude Na++OH-
générateur
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Électrodesinattaquables
générateur
Solution de soude Na++OH-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Électrodesinattaquables
Le générateur impose le sens du courant électrique
générateuri i
Solution de soude Na++OH-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Électrodesinattaquables
Dans les conducteurs, le courant est créé par la circulation des électrons
générateuri i
e-e-Solution de soude Na++OH-
Électrodesinattaquables
Dans la solution, le courant est créé par la circulation des ions
générateuri i
e-e-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Solution de soude Na++OH-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Les anions (ions -) se déplacent dans le sens des électrons
générateuri i
e-e-Déplacementdes anionsSolution de soude Na++OH-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Les cations (ions +) se déplacent dans le sens du courant
générateuri i
e-e-Déplacementdes anions
Déplacementdes cations
Solution de soude Na++OH-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Les électrons sont libérés par l’oxydation des ions HO-
générateuri i
e-e- Oxydation des ions HO-
4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Il y a formation de 02
générateuri i
e-e- Oxydation des ions HO-
4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Les électrons sont consommés par la réduction de l’eau H2OLes ions Na + ne sont pas réduits
générateuri i
e-e-Réduction de l’eau2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO-
Oxydation des ions HO-
4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Il y a formation de H2
générateuri i
e-e-Réduction de l’eau2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO-
Oxydation des ions HO-
4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
générateuri i
e-e-
ANODECATHODE
Cela permet de définir la nature des électrodes
Réduction de l’eau2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO-
Oxydation des ions HO-
4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-
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
générateuri i
e-e-
ANODECATHODE
Le gaz dégagé à l’anode est bien du dioxygènecar il «rallume» un objet incandescent
O2
Oxydation des ions HO-
4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
générateuri i
e-e-
ANODECATHODE
Le gaz dégagé à la cathode est bien du dihydrogènecar il «aboie» en présence d’une flamme
O2H2
Réduction de l’eau2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO-
Oxydation des ions HO-
4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-
Électrolyse de l'eau additionnée de soude
Le dégagement de H2 est deux fois plus important que celui de O2
générateuri i
e-e-
ANODECATHODE
O2H2
Cela s ’explique par l’équation de l’électrolyse
Réduction de l’eau2H2O + 2 e- = H2 (g) + 2HO-
Oxydation des ions HO-
4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-
L’équation est celle du fonctionnement forcé :
Équation 2 H2O = 2 H2 + O2
Formation de O2
Formation de H2
Électrolyse de l'eau
Réduction à la cathode 4H2O + 4 e- = 2H2 (g) + 4HO-
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
Oxydation des ions HO - à l’anode 4 HO- = O2 (g) + 2H2O + 4 e-