Vidéo question :: Identifier l'électrode qui a subi une galvanoplastie à partir d’une figure donnée Chimie

Transcription de la vidéo

Laquelle des électrodes métalliques suivantes a été recouverte de métal à l’aide du montage expérimental de galvanoplastie présenté dans cette figure ? (A) l'électrode B, (B) l'électrode C, (C) l'électrode D ou (D) l'électrode A.

Pour répondre à cette question, nous devons d'abord comprendre comment les électrons circulent lors d'une réaction de galvanoplastie par électrolyse. Au cours d'une réaction d’électrolyse, une source d'alimentation est utilisée pour générer un courant électrique passant à travers une solution contenant des ions, ce qui provoque le déplacement de ces ions vers des électrodes chargées. Ces ions en mouvement peuvent être des ions métalliques qui sont utilisés pour recouvrir la surface d’un métal par un autre métal. Ce processus est connu sous le nom de galvanoplastie.

Par exemple, le fer, un métal solide qui est excellent pour la fabrication d'ustensiles comme les cuillères, mais qui est très sensible à la rouille, peut être recouvert d’un métal comme l’étain pour éviter sa corrosion. Une telle réaction est réalisée dans ce que nous appelons une cellule électrolytique. Ces cellules sont configurées de façon très spécifique en fonction de la réaction désirée.

Une cellule électrolytique contient un électrolyte. La solution d’électrolyte permet de fermer le circuit entre les deux électrodes, en fournissant les ions métalliques qui sont produits lors de la réaction. L’état liquide de la solution d’électrolyte permet la libre circulation des ions dans la cellule.

Le mouvement des ions métalliques est influencé par la charge des électrodes. Les ions positifs, les cations, se déplaceront vers la cathode chargée négativement. De façon similaire, les ions négatifs, les anions, se déplaceront vers l’anode chargée positivement.

Puisque nous savons vers où les ions vont se déplacer, nous pouvons prédire laquelle des électrodes sera recouverte dans la figure présentée dans la question. La figure montre deux cellules électrolytiques contenant deux solutions d’électrolyte différentes qui sont connectées à une source d'alimentation. La solution d’électrolyte à gauche est du chlorure de sodium, NaCl. La solution d’électrolyte à droite est du chlorure d’argent, AgCl.

Les deux solutions produiront un anion chlorure de charge négative, Cl–, qui se déplacera vers l'anode chargée positivement. Cependant, comme le chlorure n’est pas un métal, les anodes chargées positivement ne seront pas recouvertes de métal. Nous pouvons donc éliminer les choix de réponse (B) et (D), car ces derniers indiquent que les électrodes chargées positivement seront recouvertes de métal.

Alors, qu’en est-il des cations ? L’électrolyte composé de chlorure de sodium contient un cation sodium, Na+, qui va se déplacer vers la cathode chargée négativement. Puisque le sodium est très réactif, il ne se déposera pas sur la surface d’une électrode comme le font les métaux moins réactifs tels que le cuivre. Les ions hydrogène présents dans les molécules d’eau de la solution aqueuse vont plutôt réagir à l’électrode pour former de l’hydrogène gazeux.

La solution d’électrolyte composée de chlorure d’argent à droite produira un cation argent, Ag+, qui se déplacera vers la cathode chargée négativement. Le cation argent recouvrera alors la cathode avec de l’argent métallique pur, c’est ce qu’on appelle la galvanoplastie. Par conséquent, puisque l’électrode D, la cathode du côté droit, est la seule électrode de notre montage expérimental qui est recouverte de métal, nous pouvons affirmer que la bonne réponse est le choix de réponse (C), l’électrode D.