I. Définition
Électrolyse : Transformation chimique forcée par un courant électrique. C'est l'inverse du fonctionnement d'une pile.
Principe :
- Un générateur impose le sens du courant
- Les réactions aux électrodes sont forcées
- Énergie électrique → Énergie chimique
II. Montage d'Électrolyse
Constitution :
- Anode : Électrode reliée au pôle + (oxydation)
- Cathode : Électrode reliée au pôle - (réduction)
- Électrolyte : Solution conductrice
- Générateur : Source de courant continu
III. Réactions aux Électrodes
Anode : Siège d'une oxydation (perte d'électrons).
Cathode : Siège d'une réduction (gain d'électrons).
Exemple : électrolyse de l'eau :
- Anode : 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
- Cathode : 2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
IV. Quantité d'Électricité
Loi de Faraday :
Q = I × t
Q : quantité d'électricité (C)
I : intensité (A)
t : temps (s)
Relation avec les moles d'électrons :
n(e-) = Q / F
F : constante de Faraday = 96500 C/mol
V. Applications
- Électrozingage : Dépôt de zinc sur le fer
- Électrolyse de l'eau : Production de H2 et O2
- Raffinage des métaux : Purification du cuivre
- Anodisation : Protection de l'aluminium
- Galvanoplastie : Reproduction d'objets
VI. Comparaison Pile/Électrolyse
Tableau comparatif :
| Caractéristique |
Pile |
Électrolyse |
| Conversion |
Chimique → Électrique |
Électrique → Chimique |
| Réactions |
Spontanées |
Forcées |
| Anode |
- (oxydation) |
+ (oxydation) |
| Cathode |
+ (réduction) |
- (réduction) |
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