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Correction de serie electrolyse transformations forcees

Ministère de l ? éducation et de la formation Direction régionale de Gabès Lycée Taher El Hadded Corrigé Série Électrolyse Transformations forcées Année - Prof Daghsni Said Classe ème Techniques Matière Sciences physiques Exercice n Puri ?cation du cuivre I Sur le schéma ci-contre on indique le sens du courant le sens de déplacement des électrons des ions positifs cations des ions négatifs anions l'anode et la cathode L'électrolyse est une réaction d'oxydoréduction forcée elle nécessite un apport d'énergie sous forme d'énergie électrique Les équations des transformations qui se déroulent aux électrodes sont anode positive oxydation Cu s Cu e- cathode négative réduction Cu e- Cu s L'équation de la réaction d'oxydoréduction qui se déroule dans l'électrolyseur est bilan Cu s Cu Cu s Cu anode soluble le cuivre de l'électrode s'oxyde en ion Cu aq le métal de l'anode dispara? t lorsqu'un ion cuivre II est réduit à la cathode un ion cuivre II appara? t lors de l'oxydation à l'anode en conséquence la concentration en ion cuivre II ne change pas II a plaque d'acier doit se recouvrir de métal cuivre elle joue le rôle de cathode sur cette plaque d'acier les ions cuivre II sont réduits en cuivre La quantité d'électricité Q qui a traversé le circuit pendant l'électrolyse en fonction de I et Dt est Q I Dt Q ne NAe avec ne quantité de matière mol d'électrons et e charge élémentaire ou NAe faraday en valeur absolue charge d'une mole d'électrons A la cathode Cu e- Cu s d'o? ne nCu par suite la quantité de matière de cuivre formé est nCu ne It NAe La masse de cuivre déposée sur l'acier est mCu nCu M Cu neM Cu It M Cu NAe mCu - - g explication de la variation de masse de la lame de cuivre Dm - g Explication n dans la réalité à la cathode d'autres espèces présentes H O ion oxonium peuvent être réduites et concurrence un peu la réduction des ions cuivre II Explication n l'anode étant constituée de cuivre impur une partie de ces impuretés se retrouvent soit au fond de la cuve soit dans la solution En conséquence la masse de cuivre déposée est inférieure à la diminution de masse de l'anode Exercice n Un bijou peu couteux Un dépôt d'argent doit être réalisé sur la bague en cuivre Les ions argent Ag aq sont réduit en argent métallique Une réduction se déroule à la cathode de l'électrolyseur Une réduction nécessite un apport d'électrons la bague doit donc être reliée à la borne négative du générateur L ? oxydant H aq est présent dans la solution il peut subir une réduction à la cathode selon la demi-équation de réduction H aq e ?? H g Les ions nitrate ne participant pas à l'électrolyse À l ? électrode en graphite anode il se produit une oxydation à l ? origine d ? un dégagement gazeux Le seul réducteur présent est l ? eau les molécules d'eau peuvent être