C. Le sens “spontané” d’évolution d’un système est-il prévisible?

Le sens d’évolution d’un système chimique peut-il être inversé ?

3. Exemples de transformations forcées (2H)

CONTENUS

  • Mise en évidence expérimentale de la possibilité, dans certains cas, de changer le sens d’évolution d’un système en imposant un courant de sens
    inverse à celui observé lorsque le système évolue spontanément (transformation forcée).
  • Réactions aux électrodes, anode et cathode.
  • Application à l’électrolyse : principe et exemples d’applications courantes et industrielles.

COMPÉTENCES EXIGIBLES

  • Savoir que l’électrolyse est une transformation forcée.
  • Connaissant le sens du courant imposé par le générateur, identifier l’électrode à laquelle se produit la réaction d’oxydation (anode) et l’électrode à laquelle se produit la réaction de réduction (cathode).
A chercher seul (corrigé)
A faire

1. Transformation forcée

1. Transformation forcée : l'électrolyse

Une transformation non spontanée est dite forcée ; elle nécessite un apport d'énergie.

Lorsque le générateur de tension continue fournit de l'énergie électrique au système, il peut lui imposer d'évoluer dans le sens inverse de son sens d'évolution spontanée.

2. Conclusion et définition

Lorsqu'un générateur de tension continue impose, dans un système chimique, un courant de sens inverse à celui qui serait observé lorsque le système évolue spontanément, il peut imposer à ce système d'évoluer dans le sens inverse de sens d'évolution spontanée.

Cette transformation forcée constitue une électrolyse.

 
Remarque : Dans le cas d'électrolyses en solution aqueuse produisant un gaz, une partie du gaz est dissoute en solution. Dans les expression du quotient de réaction et de la constante d'équilibre, il faut prendre en compte la concentration du gaz dissous.

Ex 5 p.241

Ex 6 p.242

2. Aspect microscopique : Réaction aux électrodes

Lors d'une électrolyse, comme dans le cas des piles, une réaction est mise en jeu à chaque électrode. L'équation de l'électrolyse est la somme des équations des réaction aux électrodes.
L'électrode à laquelle se produit l'oxydation est appelée anode

L'électrode à laquelle se produit la réduction est appelée cathode

Ex 8/9/10 p.242

Ex 11 p. 243

Ex 7 p.242

Ex 13/14 p.243

3. Pile et accumulateur