Comité des Salines de France
Electrolyse
Electrolyse d’une solution de chlorure de sodium
A la cathode, les ions H + sont réduits et non les ions Na +, comme le laisse prévoir la comparaison des potentiels standard d’oxydoréduction :
mais les ions H + proviennent de l’autoprotolyse de l’eau selon
2 H2O ® 2 H + + 2 OH -.
Il est donc préférable d’écrire la réduction cathodique comme la somme des deux équations précédentes :
2 H2O + 2 e - ® H2 ä + 2 OH -
A l’anode les ions Cl - sont oxydés et non les molécules d’eau, contrairement à ce que laisse prévoir la comparaison des potentiels standard d’oxydoréduction des couples Cl2/Cl - et O2/H2O. Dans ce cas, l’oxygène se formant beaucoup plus lentement que le dichlore, c’est le dichlore qui se dégage :
2 Cl - ® Cl2 + 2 e -.
Bilan de l’électrolyse, les électrons quittent l’anode et arrivent à la cathode, ils n’apparaissent pas dans le bilan en quantité de matière :
2 H2O + 2 Na + + 2 Cl - électrolyse H2 ä + Cl2ä + 2 Na + + 2 OH -
chlorure de sodium hydroxyde de sodium
Conclusion
Cette électrolyse est d’une grande importance industrielle : on obtient du dichlore et de la soude, le dihydrogène (très pur) est un sous produit (tableau ci-dessous)
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0 |
H+/H2 |
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- 2,71 |
Na+/Na |
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Les ions H+ sont plus faciles à réduire que les ions Na+ :
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1,36 |
Cl2/Cl- |
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1,23 |
O2/H2O |
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Les ions Cl- sont plus difficiles à oxyder que les molécules d’eau; lors de l’électrolyse d’une solution aqueuse de chlorure de sodium, c’est pourtant le dichlore qui se dégage |
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