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Vidéo question :: Écrire l’équation de la réaction à l’anode pendant l’électrolyse d’une solution de sulfate de cuivre à l’aide d’électrodes inertes Chimie • Troisième secondaire

Quelle équation montre la réaction à l’anode pendant l’électrolyse d’une solution de sulfate de cuivre à l’aide d’électrodes inertes ?

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Quelle équation montre la réaction à l’anode pendant l’électrolyse d’une solution de sulfate de cuivre à l’aide d’électrodes inertes ?

Dans cette question, nous devons prédire les produits de l'électrolyse d'une solution saline de sulfate de cuivre. L'électrolyse est un processus chimique au cours duquel un courant électrique passe dans un liquide ou une solution contenant des ions, ce qui entraîne la décomposition des substances. Le liquide ou la solution qui contient des ions mobiles et subit une électrolyse est appelé l’électrolyte. Dans ce problème, l’électrolyte est une solution de sulfate de cuivre(II), dont la formule chimique est CuSO4 aqueux.

Maintenant, regardons une cellule électrolytique de base pour découvrir quelles réactions s’y produisent. Ici, nous pouvons voir une alimentation électrique et deux électrodes, qui seront utilisées pour faire passer un courant électrique à travers la solution saline. Dans une cellule électrolytique, l’anode est l’électrode chargée positivement et la cathode est l’électrode chargée négativement. Ces électrodes sont faites d’une substance inerte, telle que le platine ou le carbone. Elles aident à faire passer les électrons à travers la solution, mais ne participent pas aux réactions chimiques.

Pour répondre à cette question, nous devrons déterminer quelle réaction se déroule à l’anode. Les ions présents dans la solution saline sont le cation cuivre(II) et l’anion sulfate. Pendant l’électrolyse, les électrons circulent de l’anode vers la cathode. Les ions cuivre chargés positivement seront attirés vers la cathode chargée négativement. Mais il ne faut pas oublier que la solution saline aqueuse contient aussi de l’eau, et que les molécules d’eau peuvent se dissocier en ions H + et OH-. Ainsi, les ions hydrogène chargés positivement sont également attirés vers la cathode. À la cathode, il se produit une réduction, qui fait référence au gain d’électrons.

Pour déterminer si ce sont les ions H+ ou Cu2+ qui seront réduits, nous devrons utiliser la série de réactivité. Nous pouvons voir sur la série que le cuivre est moins réactif que l’hydrogène. Quand un élément métallique est moins réactif que l’hydrogène, cela signifie qu’il est un meilleur agent oxydant que l’hydrogène. Ainsi, à la cathode, chaque ion cuivre sera réduit en acceptant deux électrons pour former des atomes de cuivre métallique.

À l’anode se produit l’oxydation, qui est la perte d’électrons. Cependant, nous devons déterminer si ce sont les ions hydroxyde ou les ions sulfate qui seront oxydés à l’anode. C’est l’anion le plus réactif qui sera oxydé à l’anode. Nous savons que les ions halogénures sont assez réactifs. Ainsi, si des halogénures, tels que des ions chlorure, sont dans la solution, ils seront oxydés.

En général, s’il n’y a pas d’halogénure dans la solution, ce sont les ions hydroxyde qui ont tendance à être oxydés. Puisque les ions sulfate ne sont pas des ions halogénures, nous devons écrire une équation pour l’oxydation des ions hydroxyde. Lorsque les ions hydroxyde sont oxydés, les produits sont l’eau, l’oxygène gazeux et des électrons, comme le montre l’équation chimique équilibrée suivante.

En conclusion, l’équation qui montre la réaction à l’anode au cours de l’électrolyse d’une solution de sulfate de cuivre à l’aide d’électrodes inertes est la suivante : quatre OH– réagissent pour former deux H2O plus O2 plus quatre électrons.

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