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électrolyse

Posté par
ino19
13-04-17 à 15:11

Bonjour

J'ai besoin de votre aide svp.

Il y a quelque que je ne comprends pas dans cet exo:
La préparation industrielle du métal manganèse Mn se fait pas électrolyse d'une solution de sulfate de manganèse MnSO4, acidifié par du sulfate ammonium (inerte électrochimiquement). La cathode est en manganèse pur et l'anode en graphite.
Après avoir identifiées les espèces présentes en solution, faire apparaître les réactions susceptible se produire aux électrodes.

Voilà ce que j'ai répondu:
Les espèces effectivement présentes sont: SO2-4, H+, H2O, Mn, Mn2+ et C.
Les réactions pouvant ce produire sont:
anode: oxydation de l'eau et oxydation de Mn
cathode: réduction de l'eau et réduction de Mn
(SO2-4 est inerte).

Dans la correction, il ne font pas apparaître l'oxydation de Mn à l'anode, je ne comprends pas pourquoi. Mn est bien présent dans la solution, il peut bien être oxydé, non ?
Et je ne comprend pas non plus pourquoi le graphite n'intervient pas alors qu'il est dans la solution ?

Merci à vous

Posté par
vanoise
re : électrolyse 13-04-17 à 17:24

Bonsoir
Il s'agit d'une réaction d'électrolyse : les ions "+" ne peuvent réagir qu'à l'électrode négative (cathode), les ions" -" ne peuvent réagir qu'à l'électrode positive (anode).
Remarque : tu dois savoir que le mot "anode" est réservée à l'électrode où se produit l'oxydation et que le mot "cathode" désigne l'électrode où se produit la réduction.
L'anode est donc l'électrode positive d'une cuve à électrolyse et l'électrode négative d'une pile. Transpose pour la cathode...

Posté par
ino19
re : électrolyse 13-04-17 à 18:51

Merci pour votre réponse.

Je connais tout ce que vs avez dit dans votre remarque, mais je ne comprends toujours pas très bien pourquoi c'est pas possible d'avoir la réaction suivante : Mn=Mn2++2e- à l'anode.
Le fait que la réaction mette en jeu Mn2+ implique que la réaction a nécessairement lieu à la cathode ??? Je n'ai jamais entendu parler de cette propriété. Elle découle de la polarité des électrodes pour une électrolyse ?
Pourtant la réaction suivante: 2H2O=O2+4H++4e- met en jeu des ions positifs et a lieu à l'anode.

Merci encore

Posté par
vanoise
re : électrolyse 13-04-17 à 19:29

Citation :
pourquoi c'est pas possible d'avoir la réaction suivante : Mn=Mn2++2e- à l'anode.

Cette réaction pourrait avoir lieu si l'anode était en manganèse ; on parlerait alors d'électrolyse avec anode soluble mais ici, justement, pour éviter cela, on utilise une anode en carbone graphite, solide conducteur extrêmement peu réactif en solution aqueuse.
La cathode est en manganèse mais il est impossible qu'un métal puisse s'oxyder à une cathode.
Mon message précédent est peut-être ambiguë : quand j'écris : "les ions "+" ne peuvent réagir qu'à l'électrode négative (cathode), les ions" -" ne peuvent réagir qu'à l'électrode positive (anode). ", il faut prendre le mot "réagir" au sens strict du terme, à savoir : se comporter en réactifs. Les produits d'une oxydation à une anode peuvent être des ions positifs.
Concernant le dégagement de dioxygène possible à l'anode, on peut la considérer comme une réaction des ions hydroxyde (ions négatifs !) à cette anode, la disparition de ces ions entraînant une autoprotolyse de l'eau :
40H-4e-+O2+2H2O
4H2O4OH-+4H+
Cela conduit bien au bilan que tu as écrit.



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