Électrolyse de solutions aqueuses avec électrodes inertes

Ce qu’elle montre

Lors de l’électrolyse d’une solution aqueuse, les cations migrent vers la cathode et les anions vers l’anode, mais l’espèce qui réagit n’est pas toujours un ion du sel, car l’eau entre en compétition aux deux électrodes. Cu²⁺ est réduit plus facilement que l’eau, contrairement à Na⁺ ; NaCl donne donc du dihydrogène à la cathode et du dichlore à l’anode, et une solution de Na₂SO₄ décompose simplement l’eau en H₂ et O₂ dans un rapport de volumes 2 : 1. La charge q = I·t fixe la quantité de produit selon la loi de Faraday.

Mode d’emploi

Choisissez une Solution électrolytique et réglez l’Intensité du courant, puis laissez l’électrolyse se dérouler pendant que la charge, la quantité d’électrons et la masse ou le volume de produit s’actualisent. Cochez Ralenti pour voir les ions afin de suivre la migration des cations et des anions. Recommencer permet de refaire l’essai avec un autre courant et de comparer les quantités obtenues à durée égale ; Pause laisse le temps de vérifier le calcul de Faraday à la main.

Paramètres modifiables

• Solution électrolytique CuSO₄ (électrodes inertes), NaCl (électrodes inertes), Na₂SO₄ (électrodes inertes)
• Intensité du courant 0,1–5 A
• Vitesse de simulation 1–60 ×

Questions à explorer

1. Pourquoi n’obtient-on pas de sodium métallique en électrolysant une solution de NaCl ou de Na₂SO₄ ?
2. Comment varie la masse de cuivre déposée si vous doublez l’intensité pendant la même durée ?
3. Pourquoi le volume de H₂ est-il le double de celui de O₂ lors de l’électrolyse d’une solution de Na₂SO₄ ?