Tp electrolyse de l'eau terminale s
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TP électrolyse de l’eau I Etude qualitative
Questions :
1. Quand on approche une allumette du tube n° 1 on remarque une petite détonation on peut donc en déduire qu’il contenait du H2. Dans le tube n° 2 quand on met une braise dans le tube, la braise éclaire plus qu’a l’extérieur, on peut donc en déduire qu’il contenait du O2.
2. Le changement de couleur de la solution contenue dans le tube 1 (en bleu) signifie que l’on passe en milieu basique et pour le tube 2 (en jaune) signifie que l’on passe en milieu acide.
3. Le sens conventionnel du courant électrique est du + vers le – à l’extérieur du générateur.
4. Les électrons se déplacent donc du – vers le + car ce sont des charges négatives.
5. Anode : électrode vers laquelle se déplacent les anions.
Cathode : électrode vers laquelle se déplacent les cations.
6. Les deux seuls couples présents dans la réaction sont O2/H2O et H2O/H2
Pour H2O/H2 :
H2O + 2H+ + e- = H2 + H2O
Pour O2/H2O :
2H2O = O2 + 4 e- + 4H+
7. On sait que le tube 1 produit du H2 et il est situer sur la cathode. Le tube 2 lui produit du O2 et est situer sur l’anode.
Donc à l’anode l’équation qui a lieu est : 2H2O = O2 + 4 e- + 4H+
Et à la cathode l’équation est : H2O + 2H+ + e- = H2 + H2O
8. Equation bilan :
2H2O + 4H++ 2H2O 2H2 + 2H2O + O2 + 4H+
2H2O 2H2 + O2
9. Les volumes obtenus sont en accord avec l’équation car on peut remarquer qu’au cours du temps le gaz H2 (tube 1) se forme presque deux fois plus vite que le gaz O2 (tube 2).
10. On a utilisé une solution aqueuse de sulfate de sodium car dans un liquide le courant ne passe qu’à une seule condition ; que la solution contienne des ions. Or l’eau pure ne contient aucun ion contrairement à une solution aqueuse de sulfate de sodium.
11. Les porteurs de charges responsables du passage du courant sont les anions et les cations. Les cations se déplacent du pôle - au pôle +. Les anions se déplacent du pôle + au pôle -.
12. Schéma du montage :
II tracé de la