TP n°12 : Électrolyse

Voici le protocole du TP prévu pour le lundi 10 Mars :

http://murakami.free.fr/2007-2008/TS4-Chimie12-1.jpg
http://murakami.free.fr/2007-2008/TS4-Chimie12-2.jpg

2°) Électrolyse de l'eau en milieu acide
* après avoir relevé la température et la pression dans le laboratoire, on applique la loi des gaz parfaits pour déterminer le volume molaire dans les conditions de l'expérience. On a donc :
PV = nRT avec n = 1,0 mol.
soit Vm = (RT)/P. On trouve un résultat en m³/mol que l'on peut convertir en L/mol.
* Les espèces présentes initialement dans la solution sont : H2O, H+, HO- et SO42-.
* Réactions d'oxydation possibles à l'anode :
2H2O = O2 + 4H+ + 4e-
2SO42- = S2O82- + 2e-
* Réactions de réduction possibles à la cathode :
2H+ + 2e- = H2
SO42- + 4H+ + 2e- = SO2 + 2H2O
* Vu qu'il y a dégagement gazeux à chaque électrode, les réactions possibles sont la première et la troisième. L'équation de la réaction qui se produit au sein de l'électrolyseur est donc : 2H2O = 2H2 + O2.
* On a Q = I.t = n(e-).F donc n(e-) = (I.t)/F que l'on calcule numériquement.
* en dressant un tableau d'avancement à l'anode, il vient n(O2) = xf et n(e-) = 4xf.
On peut donc calculer V(O2) = xf.Vm et on compare le résultat avec celui qui a été mesuré expérimentalement.
* En dressant un tableau d'avancement à la cathode, il vient n(H2) = xf' et n(e-) = 2xf'.
Donc V(H2) = xf'.Vm à comparer au résultat expérimental. On remarque que V(H2) = 2V(O2).

Bon, les résultats ne sont pas si mauvais finalement. J'avais eu la malchance de commencer en corrigeant les plus mauvais compte-rendus. En fait, soit vous avez compris et vous avez une note excellente, soit vous avez fait n'importe quoi et, là, ça descend très bas...

Meilleure note : 10/10.
Plus mauvaise notes : 3/10.
Moyenne de la classe : 7,1/10.