Transcription de la vidéo
Du cuivre métallique est déposé à la cathode lors de l’électrolyse du chlorure de cuivre(II), CuCl2 liquide, fondu. Quelle substance est produite à la cathode lors de l’électrolyse du chlorure de cuivre(II) aqueux ? (A) oxygène, (B) hydrogène, (C) cuivre métallique, (D) vapeur, (E) chlore gazeux.
La question nous demande de déterminer le produit d’une réaction d’électrolyse impliquant du chlorure de cuivre(II) aqueux. Nous pouvons répondre à cette question en utilisant nos connaissances sur la série de réactivité ainsi que sur les différences entre l’électrolyse des solutions salines et l’électrolyse des solutions fondues. La série de réactivité représente un classement des métaux communs en fonction de leur réactivité. Dans une série de réactivité typique contenant des éléments métalliques, nous retrouvons souvent l’hydrogène, un non-métal, comme élément de référence pour mieux comprendre la réactivité des métaux. De façon générale, les métaux qui se retrouvent au-dessus de l’hydrogène dans la série sont très réactifs, alors que les métaux qui retrouvent en dessous de l’hydrogène sont peu réactifs.
Nous pouvons utiliser ces informations pour nous aider à déterminer les produits qui se formeront à la cathode lors d’une réaction d’électrolyse en présence d'une solution saline. Dans une série de réactivité, tout métal qui se situe au-dessus de l’hydrogène, ce qui signifie qu’il est plus réactif, produira de l’hydrogène gazeux à la cathode lors d’une réaction où l’électrolyte est une solution aqueuse. Tout élément en dessous de l’hydrogène produira plutôt la forme élémentaire pure du métal à la cathode.
La question mentionne que le produit qui se forme à la cathode à partir de la réaction d’électrolyse d’une solution de sel fondu de chlorure de cuivre(II) est du cuivre élémentaire pur. Ce résultat n’est pas surprenant dans le cas d'une solution fondue, car nous avons seulement des ions cuivre positifs et aucun ion hydrogène n'est fourni par les molécules d’eau comme c'est le cas avec une solution aqueuse. Dans ce cas-ci, le fait que nous discutions d’une solution de chlorure de cuivre plutôt que d'un sel fondu n'est pas très important pour notre réponse.
Le cation principal, à la fois dans le cas de la solution et du sel fondu, est le cuivre deux plus, un métal moins réactif que l’hydrogène. Ce cation va migrer vers la cathode chargée négativement et se déposer sous forme de cuivre métallique élémentaire. Le produit, dans les deux cas, sera donc du cuivre élémentaire.
En examinant les choix de réponse, seul le choix de réponse (C) mentionne le cuivre métallique. Le cuivre métallique est la bonne réponse.