EL-DÉlectrolyses — transformations imposées

Électrolyseur vs pile — bilan Br⁻/Cu²⁺

Idée directrice

Distinguer pile et électrolyseur : l'électrolyse est une transformation imposée (énergie électrique → chimique). On écrit demi-équations et bilan dans l'électrolyseur (électrodes inertes ou non).

Signature de reconnaissance — l'énoncé se trahit ainsi

« Electrolyseur ou cellule d'électrolyse »

« lors de l'électrolyse »

« 2 Br⁻ + Cu²⁺ → Br₂ + Cu »

Sujet principal

Exercice — dans l'esprit des sujets techniques

3 questionsCorrigé masqué

On réalise une électrolyse dans un électrolyseur (esprit bac techniques 2019). Il s'agit d'une transformation imposée (pas une pile).

Comment appelle-t-on le montage (électrolyseur / cellule d'électrolyse) ? La transformation est-elle spontanée ou imposée ? Quel sens de conversion d'énergie lors de l'électrolyse ?
Aux électrodes : oxydation $2\mathrm{Br}^-\rightarrow\mathrm{Br}_2+2e^-$ et réduction $\mathrm{Cu}^{2+}+2e^-\rightarrow\mathrm{Cu}$ . Écrire l'équation-bilan de l'électrolyse.
Comparer en un tableau : pile vs électrolyse — spontanée/imposée et conversion d'énergie (chimique↔électrique).

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1. Idée : le générateur impose le sens du courant. Le montage est un électrolyseur (cellule d'électrolyse). La transformation est forcée : sans générateur, $\mathrm{Cu^{2+}}$ et $\mathrm{Br^-}$ ne réagissent pas. Conversion : énergie électrique → chimique.

2. Idée : additionner oxydation et réduction en simplifiant les électrons. $2\,\mathrm{Br^-}+\mathrm{Cu^{2+}}\rightarrow\mathrm{Br_2}+\mathrm{Cu}$ : cuivre déposé à la cathode, dibrome formé à l'anode.

3. Idée : même chimie, sens inverse.

	Pile	Électrolyse
Transformation	spontanée	forcée
Énergie	chimique → électrique	électrique → chimique
Cathode (réduction)	pôle $(+)$	reliée à la borne $(-)$

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

Entraînement 01 / 01

Drill EL-D.1 — Électrozingage anode soluble

1 questionCorrigé masqué

Lors d'un électrozingage par électrolyse, le boulon est cathode (réduction de $\mathrm{Zn}^{2+}$ ) et la plaque de zinc s'amincit à l'anode. Pourquoi parle-t-on d'électrolyse à anode soluble / électrode soluble ? (corrigé techniques 2022 contrôle).

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À l'anode : $\mathrm{Zn(s)}\rightarrow\mathrm{Zn}^{2+}+2e^-$ — le métal de l'électrode se consomme (s'amincit), d'où électrode soluble / anode soluble. À la cathode le boulon reçoit le dépôt $\mathrm{Zn}^{2+}+2e^-\rightarrow\mathrm{Zn(s)}$ . C'est une électrolyse (transformation imposée par le courant) dans un électrolyseur.

Méthode / Automatismes

Pile = générateur ; électrolyseur = récepteur alimenté par un générateur externe.
Bilan = somme des demi-équations (électrons s'annulent).

Pièges classiques

Inverser pile/électrolyse sur le caractère spontané ; oublier le bilan global.