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Electrolyse et ion sulfate
Bonjour à tous 
Je suis en train d'étudier mon chapitre sur les transformations forcées, et j'ai un petit souci dans la compréhension de quelques exercices... notamment en rapport avec l'intervention de l'ion sulfate SO42- dans les réactions.
Mon exercice indique dans son énoncé les informations suivantes :
On réalise l'électrolyse d'une solution aqueuse acide de sulfate de sodium (2 Na+ + SO42-) entre deux électrodes de platine. Les couples en présence sont Na+ (aq)/ Na (s), O2(g)/H2O et H+ (aq)/H2
La première question consiste à effectuer un schéma du montage d'électrolyse (ce que j'ai fait).
La question suivante me demande d'écrire les équations des réactions susceptibles de se produire à l'anode (donc, forcément une/des oxydation(s)) et à la cathode (donc, une/des réduction(s)). C'est là le hic : j'avais mis (pour l'anode)
(1) 2 SO42- = S2O8 + 2e-
(2) 2 H2O (l) = O2 (g) + 4H+ (aq)+ 4e-
Or, mon corrigé ne fait même pas mention de la première réaction que j'ai écrite
Pour la seconde électrode, la cathode, j'ai trouvé ça :
(3) 2 Na+(aq) + 2e- = 2 Na (s)
(4) 2 H+ (aq) + 2e- = H2 (g) (j'ai vérifié, c'est bon).
Mon manuel d'entraînement indique que "l'ion sulfate est une espèce électro-inactive", qu'est-ce que cela signifie ? (je ne trouve pas de résultat via un moteur de recherche) Cela a-t-il un rapport avec mon problème ? Cela veut-il dire qu'on ne doit systématiquement pas le prendre en compte dans les réactions ? Pourtant mon manuel de cours le fait bien lui
!
Bref, j'aimerais bien avoir un brin d'explication sur ce schmilblick
Merci beaucoup de votre aide
Bonjour
On ne met jamais le couple contenant l'ion sulfate car il faudrait imposer une grosse tension aux bornes de la pile pour que l'on puisse observer l'oxydation des ions sulfate (une dizaine ou une vingtaine de volt me semble-t-il). On pourrait mais cela n'arrive jamais car cela n'a aucun intéret ! Pour obtenir l'oxydation et la réduction des espèces intéressantes il suffit juste d'une petite tension donc pas besoin d'une grosse tension...
L'ion sulfate est dit "électro inactif" car, comme je le dis plus haut, il faut une grosse tension pour l'oxyder. Comme cela n'arrive jamais, du coup il est spectateur !
POur les réactions d'oxydation et de réduction que tu as écrites je suis d'accord.
D'accord, merci .
Mais alors, aurais-tu une idée de la raison pour laquelle mon manuel de cours indique tout de même les réactions avec l'ion sulfate ?
Pas de problème, voici l'énoncé d'un exercice d'entraînement de mon cours :
Électrolyse d'une solution de ulfate de sodium
On effectue l'électrolyse d'une solution aqueuse de sulfate de sodium 2 Na+ + SO2-4 avec deux électrodes inattaquables. Un gaz se dégage à chaque électrode : celui formé à l'anode ravive l'incandescence d'une bûchette, et celui formé à la cathode détone à la flamme.
Couples oxydant/réducteur :
Na+ (aq)/Na (s) ; S2O2-8 (aq)/SO2-4 (aq) ; H2O (l)/H2 (g) ; O2 (g) / H2O (l)
1) Ecrire l'équation des réactions susceptibles de se produire : (a) à l'anode (b) à la cathode
Solution
A l'anode, on peut avoir :
(1) 2 H2O (l) = O2 (g) + 4 H+(aq) + 4e-
(2) 2 SO2-4 = S2O-28 (aq) + 2 e-
A la cathode :
(3) Na+(aq) + e- = Na (s)
(4) 2 H2O (l) + 2e- = H2 (g) + 2 HO- (aq)
2) Quelle est l'équation de l'électrolyse ?
Solution
(1) et (4), soit : 2H2O (l) = O2 (g) + 2H2 (g)
Voilà... Quel est ton avis
?Effectivement il est plus rigoureux de faire intervenir l'ion sulfate meme si, expérimentalement, il est très difficile d'oxyder cet ion.
Dans l'exo, en revanche, on n'en tient pas compte ! Ca reste tout a fait correct ne t'inquiète pas ! Dans un devoir je pense que ca ne te pénalisera pas (demande à ton prof quand meme on ne sait jamais...)
Merci pour ta réponse
Au fait, je n'ai pas de professeur, je suis "non sco" (= non-scolarisée) depuis 10 ans, c'est pour cela que je viens ici
Non, je ne suis pas au Cned . Le seule année où j'étais au Cned, en seconde, ça a été catastrophique (très scolaire, et charge de travail pénible pour un résultat moyen).
En fait, il y a trois manières de bénéficier d'une instruction en dehors en France :
-la scolarisation à distance
** Le Cned (mais c'est devenu très cher pour ceux qui n"ont pas "d'excuses" pour s'y inscrire : sport de haut niveau, handicap...)
** les cours par correspondance privés (une bonne dizaine au moins en France)
- l'instruction en famille (c'est le terme juridique) => tout le reste : cours par correspondance non reconnus, utilisation de manuels "standards" scolaires, apprentissages autogérés, => ce sont les parents qui gèrent l'instruction et pas un établissement.
Donc en fait, j'ai suivi des CPC jusqu'en 3e, le Cned en seconde, et la suite, je travaille seule
J'utilise des manuels scolaires normaux + des livres d'exercices d'entraînement type bac.
Je connais l'île de la physique et des maths depuis un ou deux ans, et si les trois quarts du temps je peux me débrouiller seule, quand j'ai une difficulté particulière, oui, ça m'aide bien étant donné que je n'ai pas d'interlocuteur à qui m'adresser
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