Conduction en solution : que se passe-t-il aux bornes ?
Peut-on mélanger l'huile et l'eau ? Posez vos questions de chimie ici
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Kayowas
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par Kayowas » 15 Déc 2015, 11:47
Bonjour à tous,
J'ai une petite question qui m'est venue en travaillant le chapitre sur le titrage conductimétrique dans le programme de Term S.
On sait que le passage du courant au sein d'une solution acqueuse est assuré par les ions en présence : c'est la migration de ces ions vers les bornes qui constituent le courant. Par exemple, si on considère une solution de (Na+ ; Cl-), les ions Na+ vont migrer vers la borne (-) et les ions Cl- vers la borne (+).
Mais que se passe-t-il aux bornes une fois qu'un ion y est arrivé ? Y a-t-il une réaction qui transforme l'ion, comme dans une pile faisant intervenir une réaction rédox ? Par exemple : 2 Cl- -> Cl2 + 2e- (malgré le dégagement de dichlore toxique...), ce qui permettrait de faire entrer des électrons dans le circuit coté borne (+).
S'il y a bien réaction, une fois tous les ions transformés, la solution ne serait plus conductrice, phénomène dont je n'ai jamais entendu parlé ? De plus j'ai du mal à envisage quel type de réaction pourrait avoir lieu aux bornes dans le cas général (pour des ions H3O+, HO-, etc...).
Merci d'avance à ceux qui pourront m'éclairer.
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Kayowas
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par Kayowas » 17 Déc 2015, 22:45
Personne ne peut m'aider sur cette question ?
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maurice
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par maurice » 17 Déc 2015, 23:19
Le cas de NaCl est un cas un peu plus complexe qu'il n'y paraît au premier abord.
Mais si on veut faire simple, on peut dire qu'effectivement Cl- va à l'anode et s'y décharge selon l'équation que tu donnes, à savoir :
2 Cl- --> Cl2 + 2 e-
C'est ainsi qu'on produit le gaz chlore Cl2 dans l'industrie.
A la cathode, on peut dire qu'il se produit la réaction suivante : Na+ + e- --> Na. mais en réalité on n'observe pas cette réa fion, car le sodium est un métal qui réagit vivement avec l'eau. Donc à peine formé, il se transforme selon la réaction : 2 Na + 2 H2O --> 2 NaOH + H2. Et il se dégage du gaz hydrogène H2. Mais la solution contient de plus en plus de NaOH.
A u fur et à mesure que la réaction se poursuit, il y a de moins en moins de NaCl en solution, et de plus en plus de NaOH. Et au bout de quelque temps, ce n'est pas NaCl que tu électrolyse mais un mélange NaCl et NaOH. Et NaOH contient des ions OH- qui se déchargent à l'anode en même temps que Cl-, mais selon l'équation : 4 OH- --> 2 H2O + O2 + 4 e-. Et le chlore dégagé à l'anode contient aussi de l'oxygène O2 gazeux.
Là où cela se complique, c'est que Cl2 dégagé à l'anode réagit avec le NaOH présent en solution, selon :
Cl2 + 2 NaOH --> NaClO + NaCl + H2O
Donc la solution contient de plus en plus d'hypochlorite de sodium NaClO. On appelle couramment cette solution "eau de Javel".
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