Editions Petite Elisabeth. Des ressources pédagogiques en mathématiques, physique et chimie pour les collèges, les lycées et la formation professionnelle (CAP, BEP, BP et bac pro).

Taper les données

Taper les nombres décimaux avec un point et non une virgule,
exemple : taper 0.65 au lieu de 0,65 (indiquer le 0 avant le point).

Ne pas laisser d'espace vide entre les caractères.

Intensité I du courant (en ampère) (ex : 5 A) :
Durée t (en minute) :
Constante de Faraday (en coulomb) (environ 96500 C) :
Volume molaire Vm (ex : 24 L/mol) :

Électrolyse d'une solution acide de chlorure d'étain

Une solution acide de chlorure d'étain est une solution ionique :
elle conduit le courant électrique, c'est un électrolyte.

1. Expérience

On plonge deux électrodes de graphite dans une cuve remplie d’une solution acide de chlorure d’étain. Ces électrodes sont ensuite reliées aux bornes d’un générateur de tension continue.

• À l’anode, on observe un dégagement gazeux : le gaz dichlore Cl₂.
• À la cathode, on observe la formation d’un dépôt métallique : l’étain métal Sn.

2. Réactions aux électrodes

Anode :

Les électrons e^- perdus par les ions chlorure Cl ^- sortent par l’électrode reliée à la borne positive du générateur.

Cette électrode est donc le siège d’une oxydation, c'est l'anode.

Cathode :

Les électrons e^- gagnés par les ions Sn²⁺ entrent par l’électrode reliée à la borne négative du générateur.

Cette électrode est donc le siège d’une réduction, c'est la cathode.

Circulation des ions

Le passage du courant dans le circuit est assuré par le déplacement des électrons dans les électrodes et les fils extérieurs et par celui des ions dans la solution :

• Les anions (ions négatifs) Cl ^- se déplacent vers l’anode.
• Les cations (ions positifs) Sn²⁺ se déplacent vers la cathode.

3. Bilan global :

Il y a autant d'électrons captés à l'anode que d'électrons cédés à la cathode car il n'y a pas d'accumulation de charges électriques dans le circuit.

4. Réaction spontanée

Les potentiels standards d'oxydoréduction sont E⁰(Sn²⁺/Sn) = -0,14 V et E⁰(Cl₂/Cl ^-) = 1,36 V. L'oxydant le plus fort est le dichlore Cl₂ et le réducteur le plus fort est l'étain métallique Sn.

La réaction spontanée est donc

Si on met en présence des ions Sn²⁺ et Cl ^- il ne se passe rien.

Les électrolyses permettent de réaliser des réactions d'oxydoréduction forcées.

On provoque ces réactions d'oxydoréduction inverses des réactions spontanées en apportant de l'énergie électrique au système chimique.