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Niveau première
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Électrolyse

Posté par
Percy
20-12-16 à 20:18

Une plaque de Zinc est plongée dans une solution de sulfate de cuivre (||); elle se recouvre spontanément de métal cuivre au cours d'une réaction exothermique.
1. Écrire la demi-équation redox liée au couple Zn²+/Zn.
2. On réalise maintenant l'électrolyse d'une solution de sulfate de zinc avec les électrodes inattaquables. Écrire l'équation électrochimique à la cathode.
3. Quelle est la différence entre les deux réactions proposées?

Posté par
Percy
re : Électrolyse 20-12-16 à 20:19

Bonsoir!

Posté par
Melody
re : Électrolyse 20-12-16 à 20:21

Bonsoir, quel question Te pose soucis?

Posté par
Percy
re : Électrolyse 20-12-16 à 21:01

1)
-: Zn²+  ----> Zn + 2ē
+:  Zn +2ē  ------> Zn²+

Posté par
Percy
re : Électrolyse 20-12-16 à 21:02

Question 2?

Posté par
Percy
re : Électrolyse 20-12-16 à 21:10

Percy @ 20-12-2016 à 21:01

1)
-: Zn²+  ----> Zn + 2ē
+:  Zn +2ē  ------> Zn²+



1)
-: Zn ----> Zn²+ + 2ē
+:  Zn²+ +2ē  ------> Zn

Posté par
picard
re : Électrolyse 21-12-16 à 08:52

Bonjour.

Votre première proposition, celle de 21 h 01, était correcte ; ce n'est pas le cas de la seconde.

Retenez que lors d'une électrolyse, il y a...
      oxydation à l'anode (oxydation et anode commencent tous deux par un voyelle)
      réduction à la cathode (réduction et cathode commencent tous deux par une consonne)

À vous pour la suite.

Posté par
picard
re : Électrolyse 21-12-16 à 09:27

Rectification, aucune des réponses fournies dans vos deux messages n'est correcte...

Lame de zinc dans sulfate de cuivre : oxydation du zinc Zn Zn2+ + 2 e-

Électrolyse du sulfate de zinc : réduction cathodique des ions Zn2+ Zn2+ + 2 e- Zn

Je crois que je vais aller boire un café, je ne suis trop vigilant ce matin !

Posté par
Percy
re : Électrolyse 21-12-16 à 09:53

Non, la deuxième est juste; car réaction naturelle du couple Zn²+/Zn.

Posté par
picard
re : Électrolyse 21-12-16 à 10:45

Citation :
Non, la deuxième est juste; car réaction naturelle du couple Zn²+/Zn.    
La réaction spontanée, observée quand on plonge une lame de zinc dans une solution de sulfate de cuivre est bien :  Zn Zn2+ + 2 e-, c'est le signe - que vous placez devant qui est en trop ; ici, ce n'est ni une électrolyse, ni une pile.

Dans la seconde réaction , celle correspondant à l'électrolyse, ce qui ne va pas, c'est le signe + que vous placez devant l'équation.
La réaction Zn2+ + 2 e- Zn est une réduction, elle a lieu à la cathode, c'est à dire à l'électrode négative de l'électrolyseur.

OK ?

Posté par
Percy
re : Électrolyse 21-12-16 à 10:51

Pour l'équation à l'électrolyse de la solution de sulfate de zinc, à la cathode; je suis d'accord.  Selon toi; il y'a quel équation à l'anode?

Posté par
picard
re : Électrolyse 21-12-16 à 14:00

À l'anode il y a sans doute oxydation de l'eau :  H2O 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e-

Posté par
Percy
re : Électrolyse 21-12-16 à 17:30

Voilà donc, la raison de mon post! Si dans la réaction naturelle, nous avons Oxydation à l'anode; et Réduction à la cathode.  Alors l'électrolyse est l'inverse de la réaction naturelle.
C'est pourquoi, je me permets de proposer :
1.
À l'anode : Zn---->Zn²+ + 2ē
À la cathode : Zn²+ + 2ē---> Zn

2. Électrolyse du sulfate de zinc :
À l'anode, Oxydation de l'eau :  H2O---->1/2 O2 + 2 H+ + 2ē
réduction cathodique des ions Zn²+:  Zn²+ + 2ē----->Zn

Posté par
picard
re : Électrolyse 21-12-16 à 18:19

D'accord pour le 2).

En revanche, pour le 1), ça ne va pas.
Quand on plonge une lame de zinc dans une solution de sulfate de cuivre, on ne peut pas parler d'anode et de cathode.
Les termes d'anode et cathode sont réservés aux circuits électriques.
Dans l'expérience évoquée au 1), il n'y a pas de circuit électrique, les électrons sont transférés directement des atomes de zinc aux ions cuivre (II).
Les réactions qui illustrent ce transfert sont...
      Zn Zn2+ + 2 e-     oxydation du zinc métal
      Cu2+ + 2 e- Cu     réduction des ions cuivre (II)

On pourrait parler d'anode et de cathode si on avait réalisé une pile zinc/cuivre par association d'une demi-pile Zn2+/Zn et d'une demi-pile Cu2+/Cu.


Je crois que le but de l'exercice qui vous est proposé, est de vous monter la différence entre une transformation spontanée (l'oxydation du zinc métal, c'est le 1) de l'exercice) et une transformation forcée (la réduction électrolytique des ions zinc (II), c'est le 2) de l'exercice).



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