L'électrolyse, une transformation forcée

Résumé du document

Une pile non rechargeable ne peut pas être rechargée lorsque la transformation chimique à l'intérieur a atteint l'état d'équilibre.
Lorsqu'on recharge une pile usée, on inverse le sens d'évolution de la transformation chimique puisqu'on l'amène de l'état d'équilibre à un état différent (...)

Extraits

[...] Cette transformation est une électrolyse car on a utilisé de l'énergie électrique pour inverser le sens d'évolution de la transformation chimique. Qr,i I2]i([Zn2+]i.[ = 0 car = 0 mol.L-1. Qr,eq = 1/K = 10-43 Qr,eq est à peu près égal à Qr,i. La concentration de augmente et les réactifs diminuent lors de la transformation donc Qr,i augmente et s'éloigne de Qr,eq. Si on enlève le générateur et on connecte les deux électrodes, il est possible que le système évolue dans le sens d'évolution spontanée. I. [...]

[...] Transformation forcée : L'intensité du courant observé dans ce montage est de 19,1mA. Au cours du passage du courant, l'électrode de cuivre devient grise et l'électrode graphite prend une couleur rose. Il est possible que la couleur grise soit due à l'apparition de zinc et la couleur rose à celle de diiode. En décantant le contenu du tube avec du cyclohexane, nous observons deux phases : une rose et une jaune. Le contenu du tube contient donc du diiode. Réaction à l'anode : oxydation, 2I- = I2 + 2e- Réaction à la cathode : réduction, Zn2++2e- = Zn L'équation est donc : Zn2+ + 2I- = Zn + I2 où la réaction se fait dans le sens direct. [...]

[...] La transformation est une réaction d'oxydo-réduction. Couples oxydant/réducteur : I2/I- et Zn2+/Zn Demi-équations : I2 + 2e- = 2I- et Zn = Zn2+ + 2e- Equation de la réaction : Zn + I2 = Zn2+ + 2I- Le zinc et la couleur marron disparaissent entièrement donc l'avancement est proche de 100%. Expérience 2 : La réaction est : Zn2+ + 2I- = Zn + I2. La solution ne prend pas de teinte marron et il n'y a pas d'apparition de zinc. [...]

[...] Electrolyse d'une solution de sulfate de cuivre : L'intensité dans le circuit est d'environ 80mA. A la cathode, nous observons l'apparition d'une couleur marron qui semble du cuivre. Réaction à la cathode : Cu2+ + 2e- = Cu Réaction l'anode : 2H2O = O2 + 4H+ + 4e- Equation globale : 2H2O + 2Cu2+ = O2 + 4H+ + 2Cu Aspect quantitatif Nous maintenons l'intensité à 9mA lors de la transformation. Transformation à l'anode : 2I- = I2 + 2e- Transformation à la cathode : + = K Tranformation globale : 2I- + 2K+ = I2 + 2K Nous récupérons la solution au bout de 10 minutes et nous la dosons par une solution de thiosulfate de sodium de concentration C = 5,0*10-3 mol.L-1. [...]