Electrolyse de l'eau

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Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Electrolyse de l'eau"

Sommaire

Présentation de l'expérience

L'eau, c'est de l'eau ! Ben non ! L'eau est composée d'éléments chimiques !!

Matériel

L'expérience

La manipulation

Remplir le récipient avec de l'eau et y ajouter l'électrolyte (ici, nous utilisons du sel). Prendre les deux clous ou les deux tiges de métal choisies et les placer dans chacun des tubes à essai, le but étant de récupérer l'hydrogène produit par l'électrolyse.

Brancher la pointe équipée du récupérateur (tube à essai) sur le pôle (-), la cathode, c'est là que l'hydrogène sera récupéré. Brancher l'autre pointe équipée du récupérateur (tube à essai) sur l'autre pôle (+), l'anode, c'est là que sera récupéré l'oxygène. Attendre et observer.

Image:electrolyseschema.JPG

Légende :

  • 1 : Anode
  • 2 : Cathode

Que voit-on ?

Des petites bulles commencent à apparaître sur les tiges de métal : c'est de l'oxygène (O) au pôle (+) et de l'hydrogène (H) au pôle (-). Au bout d'une heure, s'il n'y a pas assez de gaz dans les tubes, on peut rajouter du sel pour booster la réaction. Une fois que l'on a récupéré assez d'hydrogène, on peut le faire exploser en approchant la flamme du briquet au moment où on le relâche. Un peu d'entraînement sera peut-être nécessaire au début.

Explications

De manière simple

Comment sait-on que l'hydrogène est présent ?

Le courant électrique dissocie la molécule d'eau (soit H2O) en ions hydroxyde (OH)- et hydrogène H+ : dans la cellule électrolytique, les ions hydrogène acceptent des électrons à la cathode dans une réaction d'oxydation en formant du dihydrogène gazeux (soit H2), alors qu'une oxydation des ions hydroxyde - qui perdent des électrons donc - se produit à l'anode ce qui produit l'oxygène (o2).

On constate aussi que le volume de l'hydrogène est deux fois celui de l'oxygène. On utilise une flamme pour constater la présence de l'hydrogène puisque c'est un gaz très inflammable.

L'électrolyte ?

L'eau pure conduit peu l'électricité, ce qui contraint à l'emploi d'un additif hydrosoluble - électrolyte - dans la cellule d'électrolyse pour « fermer » le circuit électrique (autrement dit, faire en sorte que les potentiels chimiques en jeu permettent la réaction chimique). L'électrolyte se dissout et se dissocie en cations et anions (c'est-à-dire respectivement des ions chargés positivement et négativement) qui peuvent « porter » le courant. Ces électrolytes sont habituellement des acides, des bases ou des sels.

Questions sans réponses

Allons plus loin dans l'explication

L'électrolyse de l'eau avec une explication plus mathématiques sur Wikipédia : Électrolyse de l'eau

Liens avec d'autres expériences

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Autres expériences

Applications : liens avec le quotidien

Production d'hydrogène comme carburant du futur, pour les bombes H, etc.,...

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