26. Transformations forcées : électrolyse
Un générateur peut forcer une réaction dans le sens inverse de son évolution spontanée.
En STE/STM, la partie chimie est réduite : vérifie avec ton professeur les chapitres à réviser.
ΦRésumé du cours
Principe
Une transformation forcée se fait dans le sens contraire de l’évolution spontanée (Qr s’éloigne de K) grâce à l’énergie électrique d’un générateur.
Électrodes
- Anode : reliée au pôle + du générateur, siège d’une oxydation.
- Cathode : reliée au pôle −, siège d’une réduction.
Applications
Recharge des accumulateurs, électrolyse de l’eau (H₂ et O₂), affinage des métaux (cuivre), dépôts métalliques (galvanoplastie, zingage), production du dichlore et de la soude.
Bilan quantitatif
Q = I Δt = n(e⁻) F, puis les quantités de matière par les demi-équations.
✎Exemples corrigés
Exemple 1
On dépose du cuivre (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu) avec I = 1 A pendant 30 min. Masse déposée ? (M = 63,5 g/mol)
Voir la correction
Exemple 2
Électrolyse de l’eau : quels gaz à l’anode et à la cathode ?
Voir la correction
?Teste-toi
Clique sur la bonne réponse.
-
Dans une électrolyse, l’anode est reliée au…
Réponse
a) pôle + — Oxydation à l’anode. -
Une électrolyse est une transformation…
Réponse
b) forcée — Elle a besoin d’un générateur. -
Recharger une batterie de téléphone est…
Réponse
a) une électrolyse — Réaction forcée. -
Réduction à la cathode : vrai ?
Réponse
a) Oui — Dans une pile comme dans une électrolyse.
يمكن لمولد أن يفرض تفاعلًا في المنحى المعاكس لتطوره التلقائي.
في شعبتي العلوم والتكنولوجيات الكهربائية والميكانيكية، جزء الكيمياء مخفف: تحقق مع أستاذك من الفصول المقررة.
Φملخص الدرس
المبدأ
يحدث التحول القسري في المنحى المعاكس للتطور التلقائي (تبتعد Qr عن K) بفضل الطاقة الكهربائية لمولد.
الإلكترودان
- الأنود: موصول بالقطب + للمولد، تحدث فيه أكسدة.
- الكاثود: موصول بالقطب −، يحدث فيه اختزال.
تطبيقات
شحن المراكم، التحليل الكهربائي للماء (H₂ و O₂)، تنقية الفلزات (النحاس)، الطلاء الكهربائي (التغليف بالزنك)، إنتاج ثنائي الكلور والصودا.
الحصيلة الكمية
Q = I Δt = n(e⁻) F، ثم كميات المادة بواسطة أنصاف المعادلات.
✎أمثلة محلولة
مثال 1
نرسب النحاس (Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu) بشدة I = 1 A خلال 30 min. الكتلة المترسبة؟ (M = 63,5 g/mol)
عرض الحل
مثال 2
التحليل الكهربائي للماء: ما الغازان عند الأنود والكاثود؟
عرض الحل
?اختبر نفسك
اضغط على الجواب الصحيح.
-
في التحليل الكهربائي، يُوصل الأنود بـ…
الجواب
أ) القطب + — أكسدة عند الأنود. -
التحليل الكهربائي تحول…
الجواب
ب) قسري — يحتاج إلى مولد. -
شحن بطارية هاتف هو…
الجواب
أ) تحليل كهربائي — تفاعل قسري. -
الاختزال عند الكاثود: صحيح؟
الجواب
أ) نعم — في العمود كما في التحليل الكهربائي.
Résumé rédigé par Nqraw selon le programme officiel marocain.