Électrolyse est un processus physico-chimique qui utilise de l'énergie électrique provenant de n'importe quelle source (telle que la batterie ou batterie) pour forcer l'apparition d'une réaction chimique pour produire des substances simples ou composites qui ne peuvent être trouvées dans la nature ou qui ne sont pas trouvées en grande quantité.
Représentation de l'assemblage de tout système d'électrolyse
Au cours de l'électrolyse, un cation subit une réduction à la cathode et un anion subit une oxydation à l'anode. Cela se produit par décharge électrique fournie par une source externe. Ainsi, en électrolyse, nous avons une réaction d'oxydation et de réduction non spontanée.
Comprenez maintenant les deux façons dont l'électrolyse se produit :
Dans ce type d'électrolyse, nous utilisons un substance ionique à l'état liquide dans une cuve électrolytique. Lorsque la substance ionique (XY) subit une fusion, elle subit le processus de dissociation, comme représenté ci-dessous :
Ensuite, lorsque la source d'alimentation est allumée, le cation (X
+) se dirige vers la cathode, et les anions (Y-) se diriger vers l'anode. Ainsi:A la cathode : les cations reçoivent des électrons (ils subissent une réduction) et se transforment en une substance stable (X), un processus représenté par l'équation suivante :
A l'anode : les anions perdent des électrons (ils subissent une oxydation) et deviennent une substance stable (X), un processus représenté par l'équation suivante :
a) Exemple d'électrolyse ignée
A titre d'exemple, suivez maintenant l'électrolyse ignée du chlorure de sodium (NaCl). Lorsque le chlorure de sodium (NaCl) subit une fusion, il subit le processus de dissociation, comme indiqué ci-dessous :
Ensuite, lorsque la source d'alimentation est allumée, le cation (Na+) se dirige vers la cathode, et les anions (Cl-) se diriger vers l'anode. Ainsi:
A la cathode : les cations dans+ ils reçoivent des électrons (ils subissent une réduction) et deviennent une substance stable (Na, qui est un métal solide), un processus représenté par l'équation ci-dessous :
A l'anode : les Cl anions- ils perdent des électrons (ils subissent une oxydation) et deviennent une substance stable (Cl2, qui est gazeux), processus représenté par l'équation ci-dessous :
Schéma démontrant l'électrolyse ignée de NaCl
Ainsi, dans l'électrolyse ignée du chlorure de sodium, nous avons la formation de sodium métallique (Na) et de chlore gazeux (Cl2).
Dans ce type d'électrolyse, nous utilisons une substance ionique dissoute dans l'eau, à l'intérieur du réservoir d'électrolyse. Ainsi, avant d'effectuer l'électrolyse, nous mélangeons d'abord la substance (généralement un sel inorganique) dans l'eau pour provoquer sa dissociation (libération d'un cation et d'un anion), comme indiqué mugissement:
La différence par rapport à l'électrolyse ignée est qu'en plus des ions issus de la dissociation, nous avons également des ions issus de l'auto-ionisation de l'eau. Dans son auto-ionisation, l'eau produit un cation hydronium (H+) et un anion hydroxyde (OH-), comme dans l'équation ci-dessous :
Ainsi, à l'intérieur de la cuve électrolytique, nous avons la présence de deux cations (un de la substance ionique et un de l'eau) et deux anions (un de la substance ionique et l'autre de la L'eau).
Pour savoir quel cation se déplacera vers la cathode et quel anion se déplacera vers l'anode, il est nécessaire de connaître l'ordre de décharge des cations et des anions.
Pour les cations :
Au>Pt>Hg>Ag>Cu>Ni>Cd>Pb>Fe>Zn>Mn>hydronium>Famille IIIA> Famille IIA > Famille IA
pour les anions
Anions non oxygénés et HSO4 > hydroxyde > anions oxygénés et F
Ensuite, lorsque la source d'alimentation est allumée, un cation (X+) se dirige vers la cathode, et l'un des anions (Y-) se déplace vers l'anode.
A la cathode : les cations reçoivent des électrons (ils subissent une réduction) et se transforment en une substance stable (X), un processus représenté par l'équation ci-dessous :
A l'anode : les anions perdent des électrons (ils subissent une oxydation) et se transforment en une substance stable (Y), un processus représenté par l'équation ci-dessous :
a) Exemple d'électrolyse aqueuse
A titre d'exemple, nous utiliserons l'électrolyse aqueuse du chlorure de sodium (NaCl). Lorsque le chlorure de sodium (NaCl) est dissous dans l'eau, il subit le processus de dissociation, comme indiqué ci-dessous :
En plus de la dissociation du NaCl, on a l'auto-ionisation de l'eau :
On a donc les cations H+ et sur+ et les anions OH- et Cl-. Ensuite, lorsque la source d'alimentation est allumée, nous avons les éléments suivants :
à la cathode: les cations H+ recevoir des électrons (réduits) et devenir une substance stable (H2, qui est un gaz). En effet, l'hydronium a une priorité de rejet sur les éléments de la famille IA (dans ce cas, Na). Le processus est représenté par l'équation ci-dessous :
à l'anode: les Cl anions- ils perdent des électrons (ils subissent une oxydation) et deviennent une substance stable (Cl2, qui est gazeux). C'est parce que la Cl- c'est un anion non oxygéné et a une priorité de décharge sur l'hydroxyde, un processus représenté par l'équation ci-dessous :
Schéma démontrant l'électrolyse aqueuse de NaCl
Ainsi, dans l'électrolyse aqueuse du chlorure de sodium, on a la formation d'hydrogène gazeux (H2) et le chlore gazeux (Cl2).
Par moi Diogo Lopes Dias
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-eletrolise.htm
