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Lors de la conception d’une cellule électrolytique, quel est l’inconvénient majeur de l’utilisation d’électrodes en platine ? (A) Elles ont un point de fusion inférieur à celui de la plupart des sels fondus. (B) Elles sont très chères. (C) Elles sont très réactives. (D) Elles ne sont pas conductrices. (E) Elles se dégradent facilement.
L’électrolyse est un processus chimique au cours duquel un courant électrique passe à travers un liquide ou une solution contenant des ions. Ce liquide s’appelle un électrolyte. Le flux de charge électrique provoque la décomposition des substances à l’intérieur de la cellule. Ce processus est réalisé en utilisant une cellule électrolytique. La cellule électrolytique contient généralement un électrolyte liquide fondu et des électrodes, et fonctionne à l'aide d'une source d'alimentation en courant continu.
Il y a beaucoup de facteurs à considérer lors de la conception d’une cellule électrolytique. Nous devons choisir les meilleures conditions de fonctionnement pour la cellule, telles que la vitesse à laquelle les produits seront formés, la température requise pour maintenir l’électrolyte à l'état fondu ainsi que toute réaction secondaire qui pourrait potentiellement se produire. Le matériau à partir duquel les électrodes sont fabriquées influencera également ces facteurs.
Dans un monde idéal, les électrodes ne se dégraderaient pas. Cependant, presque toutes les électrodes commenceront à se dégrader et perdront de leur efficacité avec le temps. Ce phénomène est en partie causé par les réactions chimiques qui se produisent ainsi que les températures élevées qui sont requises pour maintenir la solution d’électrolyte à l'état fondu. Pour ces raisons, les matériaux comme le platine sont parfaits pour fabriquer des électrodes.
Le platine est non réactif, ou inerte, et il est donc moins susceptible d'être impliqué dans une réaction secondaire. Le platine possède également un point de fusion très élevé et il ne se dégrade donc pas facilement. Malheureusement, le platine est l’un des matériaux les plus coûteux sur Terre et ce coût est donc prohibitif. Des matériaux comme le carbone sont beaucoup plus réactifs tout en étant bon marché et ils sont donc utilisés fréquemment, peu importe la formation potentielle de produits secondaires ou leur vitesse de dégradation. Étant donné que le carbone est très abordable comparativement au platine, les produits secondaires peuvent être acceptables et éliminés ultérieurement.
Pour résumer, quel est l’inconvénient majeur de l’utilisation d'électrodes en platine ? Un inconvénient majeur ferait du platine un mauvais choix pour fabriquer des électrodes, même si plusieurs de ses propriétés sont avantageuses. En conclusion, le choix de réponse (B) est la bonne réponse, car le principal inconvénient de l’utilisation d’électrodes en platine lors de la conception d’une cellule électrolytique est qu’elles sont très coûteuses. Nous pouvons même affirmer que le coût du platine est prohibitif. « Elles sont très chères » constitue la bonne réponse.
