Électrolyses

 

Dans ces exercices, on utilisera les données suivantes (certaines sont inutiles):
 

 

M(Br)=80g.mol-1;

M(H)=1g.mol-1;

M(O)=16g.mol-1;

M(Fe)=55,8g.mol-1;

M(Ni)=58,7g.mol-1;

 

E°(H2O/H2)=0V;

E°(O2/H2O)=1,23V; 

E°(Br2/Br-)=1,08V

E°(Ni2+/Ni)=-0,23V

E°(Cu2+/Cu)=0,34V

Exercice 1:

Électrolyse du bromure de cuivre:

Dans une cuve à électrolyse comportant des électrodes en graphite, on réalise l'électrolyse d'une solution de bromure de cuivre (II) en solution aqueuse. La solution initiale a un volume de 200 cm3 et une concentration de 1mol.L-1.

1. Faire l'inventaire des espèces chimiques présentes dans l'électrolyseur et prévoir les réactions qui peuvent se produire à chacune des électrodes?
Établir le bilan de l'électrolyse.

2. Déterminer la d.d.p. théorique minimale qu'il faut appliquer pour réaliser cette électrolyse.

3. Déterminer les concentrations des espèces en solution au bout d'une heure de fonctionnement sachant que le courant qui traverse la cuve est de 1,5A.

4. Quelle est la masse m de produit obtenu à l'anode?

  Correction
 

Exercice 2:

Nickelage:

On désire réaliser un dépôt métallique de nickel sur un objet en fer. Pour cela, on réalise l'électrolyse d'une solution de sulfate de nickel (II). L'objet à recouvrir constitue l'une des électrodes. L'autre électrode est inattaquable: on y observe un dégagement gazeux de dioxygène.

1. L'objet en fer doit-il constituer la cathode ou l'anode? Représenter sur un schéma les branchements à réaliser.

2. Écrire les demi-équations électroniques des réactions aux électrodes ainsi que l'équation bilan de l'électrolyse.

3. Quelle est la masse de nickel déposée sur l'objet en fer après 45 minutes d'électrolyse sous une intensité de 1,8A?

4. Quelle est alors la masse de dioxygène produite?

  Correction

Accueil