Questions aux experts
Energie, lumière, son
Produire du dioxygène par électrolyse
J'ai tenté une électrolyse dans la classe et j'ai obtenu ce qui est décrit dans la question déjà posée. Suivant la nature des électrodes, des dépôts de toutes les couleurs. mais il y a une chose que je n'ai jamais eu : de l'oxygène (dioxygène). J'ai même essayé avec des électrodes en inox, mais rien à faire...
Pourtant, dans le passé, j'avais déjà réussi. Comment faire ?
Avec des électrodes bricolé avec des boulons quelconques, j'ai obtenu deux précipités différents au cours de la même opération : un couleur rouille, qui doit bien en être et un couleur vert très foncé. Sait-on ce que c'est et y a-t-il des expériences intéressantes à faire avec qui puisse questionner les élèves ou leur permettre d'établir des hypothèses sur la nature de ces corps ?
Avec une solution de chlorure de sodium ("sel de cuisine") et des électrodes de nature quelconque, les réactions chimiques au niveau de la partie des électrodes qui trempe dans la solution sont très complexes, ainsi que cela a été évoqué dans une des questions-réponses posées précédemment.
En supposant que les boulons utilisés par le correspondant sont en fer ou en alliage contenant du fer, les précipités obtenus au voisinage du pole positif résultent de réactions secondaires qui conduisent à des composés dans lequel le fer est oxydé et hydraté. Ces hydrates de fer sont peu solubles et ont des couleurs qui vont du marron au vert qui ne sont pas très attrayantes. La solution prend assez rapidement un aspect trouble peu engageant au niveau du pole positif, puis dans l'ensemble de la solution par diffusion. Si du gaz se dégage sur cette électrode, c'est plutôt du dichlore, dont une partie réagit avec la solution aqueuse et produit un peu d'eau de Javel qui peut se reconnaître à son odeur. En mettant l'air légèrement en mouvement au-dessus de la solution, et avec un odorat convenable, il est possible de la sentir.
Quand un chimiste réalise une électrolyse avec une solution électrolytique donnée, il choisit les électrodes selon l'expérience qu'il souhaite étudier, qualitativement ou quantitativement.
Ainsi que cela a déjà été signalé, l'électrolyse d'une solution de sulfate de cuivre avec des électrodes en cuivre a pour bilan le passage de cuivre d'une électrode à l'autre. C'est d'ailleurs une méthode utilisable pour obtenir un métal purifié de ses impuretés ou pour déposer une couche de métal pur sur un support.
Si on veut vraiment avoir pour bilan de l'électrolyse la décomposition de l'eau en ses constituants sous forme gazeuse, dioxygène et dihydrogène, il faut avoir recours, par exemple à une solution dilué d'acide sulfurique (surtout pas d'acide chlorhydrique) et utiliser des électrodes chimiquement inertes (platine). Cette expérience présente un danger potentiel par la manipulation d'un produit chimique agressif et n'a probablement pas sa place à l'école. Là encore, le bilan est simple, les étapes qui y conduisent ne le sont peut être pas.
La question posée montre bien que des phénomènes très complexes peuvent apparaître avec un montage expérimental particulièrement simple : une pile, deux morceaux de fils métalliques et une solution saline.