I. Cuivre → ion Cu²⁺ par voie chimique
Expérience : acide nitrique + copeaux de cuivre.
Observations : dégagement d'un gaz roux (NO₂, dioxyde d'azote, très toxique), disparition des copeaux, solution qui devient bleue, précipité bleu.
Cu → Cu²⁺ + 2e⁻
II. Ion Cu²⁺ → cuivre métal par voie chimique
Expérience : clou en fer plongé dans une solution bleue de sulfate de cuivre.
Observations : dépôt rouge de cuivre sur le clou ; la solution bleue devient verte ; précipité vert.
Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu et Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
Équation-bilan globale : Fe + Cu²⁺ → Cu + Fe²⁺
III. Par voie électrochimique (électrolyse)
Montage : une solution de sulfate de cuivre traversée par un courant, entre une anode en cuivre et une cathode en graphite.
Observations :- dépôt rouge de cuivre sur la cathode en graphite ;
- diminution de l'épaisseur de l'anode en cuivre ;
- la solution ne change pas de couleur.
À l'anode (cuivre) : Cu → Cu²⁺ + 2e⁻
À la cathode (graphite) : Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu
Ces réactions se produisent grâce au passage du courant électrique : ce sont des transformations électrochimiques (électrolyse).
IV. Nature du courant électrique
- Dans les métaux : le courant est dû à la circulation des électrons libres.
- Dans les solutions aqueuses : le courant est dû à la double migration des ions (cations et anions se déplacent en sens opposés).
⚠️ Pièges classiques :- À l'électrolyse : l'anode perd du métal (Cu → Cu²⁺), la cathode gagne du métal (Cu²⁺ → Cu) — ne pas inverser.
- Lame de fer dans le sulfate de cuivre : la solution devient vert pâle (ions Fe²⁺), jamais incolore.
- Dans un métal ce sont les électrons qui se déplacent ; dans une solution ce sont les ions.
Créé par Haniel_dev