Electrolyse de l'eau

De Wikidebrouillard.

Version du 30 mai 2012 à 20:06

Présentation de l'expérience

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

Matériel

• de l'eau
• 1 récipient (bocal, bassine ou autre)
• 1 pile de 4,5 V (ou plus puissante)
• 2 clous (ou autres tiges de métal)
• 2x1 tube à essai
• 2x1 fil électrique
• du sel (ou tout autre électrolyte)
• 1 bougie
• 1 briquet

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.

Légende :

• 1 : Anode
• 2 : Cathode

Que voit-on ?

Des petites bulles commencent à apparaître sur les tiges de métal : c'est du dioxygène (O2) au pôle (+) et du dihydrogène (H2) 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.

ATTENTION: si vous prenez du sel en tant qu' électrolyte (du chlorure de sodium), il y a une production de dichlore (gaz mortel) dans le dioxygène et donc un risque de mort (très déconseillé)!

conclusion: si vous voulez faire cette experience (qui est assez marrante), prenez de la soude comme électrolyte, c'est pas si terrible que ca si vous avez un robinet à coté de vous et cela pourrait éviter des désagréments.

(si l'auteur du texte précédent vois ceci, j'éspere qu'il se rendra compte de la bêtise qu'il a fait)

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

Expériences sur le Wikidébrouillard

Autres expériences

Applications : liens avec le quotidien

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

Catégories

Electrolyse de l'eau