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 : 0.06 A) :
Durée t (en minute) :
Constante de Faraday (en coulomb) (environ 96500 C) :
Volume molaire Vm (ex : 24 L/mol) :

Électrolyse d'une solution de sulfate de sodium

On utilise une solution de sulfate de sodium car elle contient des ions sodium Na⁺ et sulfates SO₄^2- qui assurent la conduction du courant électrique dans la solution de l'électrolyseur. L'eau pure n'est pas conductrice contrairement à la solution aqueuse de sulfate de sodium.

On a choisi comme électrolyte un sel (sulfate de sodium) mais on aurait pu choisir un acide (ex : acide sulfurique) ou une base (ex : soude).

1. Expérience

On plonge deux électrodes métalliques dans une cuve remplie d’une solution de sulfate de sodium. Ces électrodes sont ensuite reliées aux bornes d’un générateur de tension continue.

• À l’anode, on observe un dégagement gazeux : le gaz dioxygène O₂.
• À la cathode, on observe un dégagement gazeux : le gaz dihydrogène H₂.

Le volume de dihydrogène est le double du volume de dioxygène.

2. Réactions aux électrodes

Anode :

Les électrons e^- perdus par les molécules d'eau H₂O 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 molécules d'eau H₂O entrent par l’électrode reliée à la borne négative du générateur.

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

Le bilan global montre que la décomposition de l'eau forme deux fois plus de moles de dihydrogène que de dioxygène.

Le volume de dihydrogène formé à la cathode est donc le double du volume de dioxygène formé à l'anode.