Electrolyse d'une solution de chlorure de sodium
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. Électrolyse d'une solution de chlorure de sodium.1. Montage et observations.
Le sens du passage du courant est connu. Le montage et les observations sont donnés ci-contre.
2. Interprétation. Inventaire des espèces chimiques présentes et pouvant intervenir:
Le solvant (H2O), les ions sodium (Na+) et les ions chlorure (Cl-) (le carbone (C) des électrodes ne jouent pas de rôle ici, les électrodes sont dites inertes). Espèce pouvant donner lieu à une oxydation à l'anode:
Les ions chlorure, réducteur du couple Cl2 / Cl- et l'eau, réducteur du couple O2 / H2O. Espèces pouvant donner lieu à une réduction à la cathode:
Les ions sodium, oxydant du couple Na+ / Na et l'eau, oxydant du couple H2O / H2. Ce qu'il se passe réellement. | | La décoloration de l'indigo au voisinage de l'anode indique qu'il y a apparition de dichlore: | 2Cl- = Cl2 + 2e- | | | La coloration de la phénolphtaléine au voisinage de la cathode indique qu'il y a apparition d'ions hydroxyde HO-. L'identification du dihydrogène dans le tube à essais se fait grace à l'aboiement en présence d'une flamme. | 2H2O + 2e- = H2 + 2HO- | | | Bilan: | 2H2O + 2Cl- = Cl2 + H2 + 2HO- |
3. Résumé.
Connaissant le sens du courant, il est possible d'envisager les différentes oxydations possibles à l'anode et les différentes réductions possibles à la cathode en sachant que le solvant et les électrodes peuvent éventuellement participer aux réactions.
C'est l'analyse des produits formés qui permet de déterminer les réactions qui se produisent réellement aux électrodes.
électrolyse d'une solution de chlorure de sodium
On électrolyse une solution de (Na+ + Cl–) à 1,0 mol.L-1 entre électrodes de graphite sous 2,5 V.
Anode
®
Cathode
Réductions possibles à la Cathode :
2 H2O + 2 e- = H2(g) + 2 HO–(aq)
Na+(aq) +1 e- = Na(s)
Oxydations possibles à l'Anode ®:
2 H2O = O2(g) + 4 H+(aq) + 2 e-
2 Cl–(aq) = Cl2(g) + 2 e-
On