Avec un courant électrique, on peut séparer l’eau en deux gaz.
www.ndolomath.comFiche de révision de PCT : « Électrolyse et synthèse de l’eau », proposée par ndolomath.comndolomath
Électrolyse et synthèse de l’eau
💡 Idée principale : le courant électrique peut décomposer l’eau en dihydrogène et en dioxygène. Inversement, ces deux gaz peuvent se recombiner pour reformer de l’eau.
Étapes résumées
L’électrolyse décompose l’eau grâce au courant électrique.
On recueille du dihydrogène à la cathode et du dioxygène à l’anode.
Le volume de dihydrogène est le double de celui du dioxygène.
La synthèse de l’eau est la réaction inverse.
L’électrolyse de l’eau
1. Le montage
On ajoute un peu de soude pour que l’eau conduise le courant.
À la cathode (−) se dégage le dihydrogène .
À l’anode (+) se dégage le dioxygène .
Fiche de révision de PCT : « Électrolyse et synthèse de l’eau », proposée par ndolomath.comndolomath
2. Équation-bilan
On obtient deux fois plus de dihydrogène que de dioxygène, en volume.
3. Pourquoi ajouter de la soude ?
L’eau pure contient très peu d’ions : elle conduit mal le courant. La soude apporte des ions et qui transportent le courant dans la cuve. La soude n’est pas consommée : seule l’eau est décomposée.
Identifier les gaz
Dihydrogène
Une flamme approchée produit une petite détonation : « il aboie ».
≠
Dioxygène
Une bûchette incandescente se rallume.
4
La synthèse de l’eau
Dans un eudiomètre, une étincelle fait réagir le dihydrogène et le dioxygène. Des gouttelettes d’eau apparaissent sur les parois.
Exemple :.
Fiche de révision de PCT : « Électrolyse et synthèse de l’eau », proposée par ndolomath.comndolomath
Exploiter les volumes
Exemple guidé
Énoncé
Au cours d’une électrolyse, on recueille 30 mL de dihydrogène. Quel volume de dioxygène recueille-t-on ?
Solution
Le volume de est la moitié de celui de . .
Sécurité
Le mélange dihydrogène–dioxygène est explosif : on travaille avec de petits volumes.
La soude est corrosive : porte des lunettes et des gants.
Applications
À quoi sert l’électrolyse ?
Produire du dihydrogène, carburant propre pour certains véhicules.
Fabriquer l’aluminium : l’usine Alucam d’Édéa utilise l’électricité du barrage.
Recouvrir les objets d’une fine couche de métal (chromage, argenture).
Fiche de révision de PCT : « Électrolyse et synthèse de l’eau », proposée par ndolomath.comndolomath
Exercice type
On recueille 40 mL de gaz à la cathode. Nomme ce gaz et donne le volume recueilli à l’anode.
Solution : À la cathode : dihydrogène . À l’anode : dioxygène, deux fois moins : 20 mL.
À toi de jouer
1. À quelle électrode se dégage le dioxygène ?
2. Comment identifier le dihydrogène ?
3. On obtient 12 mL de dioxygène. Quel volume de dihydrogène ?
Réponses : l’anode · détonation avec une flamme · 24 mL. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
Erreurs fréquentes
L’eau pure conduit très mal : il faut ajouter un électrolyte (soude).
Le dihydrogène se forme à la cathode, pas à l’anode.
Le rapport 2 pour 1 concerne les volumes, pas les masses.
Méthode
Écris l’équation-bilan, puis utilise les coefficients pour comparer les volumes de gaz.
Fiche de révision de PCT : « Électrolyse et synthèse de l’eau », proposée par ndolomath.comndolomath