Transformation forcée : principe de l'électrolyse
Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale
À retenir
• Électrolyse = transformation forcée (sens inverse de l'évolution spontanée : Q_r s'éloigne de K). • Nécessite un générateur continu extérieur : apporte l'énergie nécessaire. • Anode = Oxydation = reliée au pôle du générateur. • Cathode = Réduction = reliée au pôle du générateur. • Les définitions Anode = Oxydation et Cathode = Réduction restent universellement vraies.
Le cours
Fonctionnement d'un électrolyseur sous tension Une électrolyse est une transformation chimique forcée provoquée par l'apport d'énergie électrique issue d'un générateur de tension continue extérieur. Le générateur impose un sens de circulation du courant opposé au sens de l'évolution spontanée du système : 1. La borne positive du générateur arrache des électrons à l'électrode reliée : celle-ci devient le siège d'une oxydation c'est l'anode (pôle de l'électrolyseur). 2. La borne négative du générateur injecte des électrons sur l'autre électrode : celle-ci devient le siège d'une réduction c'est la cathode (pôle de l'électrolyseur). Pour que l'électrolyse démarre, la tension U appliquée par le générateur doit dépasser une tension seuil propre au système (pour l'électrolyse de l'eau : environ 1,2 V en théorie, 1,8 à 2 V en pratique). Dès que le générateur est débranché, le système peut de nouveau évoluer spontanément, dans le sens opposé : c'est ainsi qu'un accumulateur rechargé fonctionne ensuite en pile.
Dans ce chapitre
- Couples oxydant-réducteur et transfert d'électrons
- Demi-équations électroniques et équation d'oxydoréduction
- Rôle du pont salin ou de la paroi poreuse
- Constitution d'une pile électrochimique
- Polarité des électrodes : anode et cathode
- Sens de circulation des porteurs de charge
- Tension à vide et polarité spontanée d'une pile
- Prévision de fonctionnement d'une pile par Qr,i et K
- Quantité d'électricité Q débitée par une pile
- Constante de Faraday F et quantité d'électrons échangés
- Capacité électrique maximale et durée de vie d'une pile
- Transformation forcée : principe de l'électrolyse
- Applications industrielles de l'électrolyse
- Bilan : Synthèse et méthode sur les piles et l'électrolyse