histoire d'oxydation / Réduction

[Saad Bac SM (terminal C)]

Salut ². J'ai un exercice qui me semble plus tôt coriace car il requiert , je pense, une connaissance parfaite du cours.

Le but finale de l'exo est de synthétiser du Cadmium. Voici un petit dessin qui résume la situation
http://i40.tinypic.com/52cmkm.png et on nous donne a la fin une variété de couples ox/red : Al3+/AL ; Pb2+/Pb;Cd2+/Cd:O2/H2O ; S2O8 2-/ SO4 2-/ SO2.

1 ère question : Formulez les équations des réactions possibles près de chaque électrode.
Ma réponse :
Électrode négative - réduction (si je me trompe pas :( , je me perd depuis que j'ai fais les deux cours (électrolyse + Piles))
l'ion positif Cu2+ va se diriger vers la borne négative ce qui nous donne :
\(Cu^{2+}+2e^-=Cu\)
meme chose pour H+
\(2H^+2e^-=H_{2}\)
Alu, étant déjà un alu, ne peut se réduire :q? pk nous as t-on donné son couple.

a coté de l'électrode positive - oxydation
\(Pb^{2+}+2e^-=Pb\) ???Si oui, pourquoi.
\(SO_{4}^{2-}+4H^++4e-=SO_{2} + 2H_{2}O\)

Je crois que j'en ai oublié une ou deux, mais comme vous pouvez le voir je fais ça un peu au pif et ne comprend pas très bien toute la mécanique derrière une réaction oxy/red (j'étais bavard en première) :(

[SoS(9)]

Bonjour, dans une pile, on parle plutôt d'anode et de cathode.
Que se passe t-il à la cathode? à l'anode? (oxydation, réduction?)
J'attends votre réponse

[Saad]

Bonjour, dans une pile, on parle plutôt d'anode et de cathode.
Que se passe t-il à la cathode? à l'anode? (oxydation, réduction?)
J'attends votre réponse

Dans une pile a l'anode , il y'a oxydation et donc perte d'électrons qui vont partir vers l'autre électrode donc le pole est négative.
A la cathode il se passe le contraire.

[SoS(6)]

Oui, à l'anode il y a toujours une oxydation et à la cathode une réduction. C'est même là leurs définitions ! Que ce soit une pile ou un électrolyseur.
L'oxydation étant une perte d'e- ceux ci quittent toujours l'anode et arrivent à la cathode (puisque réduction = gain d'e-)

Bon, tout ça c'est bien mais j'avoue que je ne saisis pas bien la situation et le propos de l'exercice...

[Saad]

Oui, à l'anode il y a toujours une oxydation et à la cathode une réduction. C'est même là leurs définitions ! Que ce soit une pile ou un électrolyseur.
L'oxydation étant une perte d'e- ceux ci quittent toujours l'anode et arrivent à la cathode (puisque réduction = gain d'e-)

Bon, tout ça c'est bien mais j'avoue que je ne saisis pas bien la situation et le propos de l'exercice...

C'est ce qui arrive qu'on on traduit au mot par mot. Je vais reformulez la question, cependant j'ai quelques petites questions de niveau seconde + Première au passage sur des notions élémentaires qui serait peut-être a l'origine de mes difficultés en chimie.

Quel est le sens de l'intensité ?
- Vers les potentiels minorants. ++ ---> ---
Sens des électrons ?
- Simplement le sens contraire de celui de l'intensité.
Anode = Oxydation (X -> ionX + e-) = perte d'e- => déplacement des électrons vers la cathode => Sens des e- = De l'anode a la cathode => Sens de l'intensité = de la cathode a l'anode donc Cathode = (+) et l'anode (-)
C'est comme ça que je conçois cette histoire de pile/electrolyse :/. Y'a pas D'erreurs?

Pour l'exo, la question: Quelles sont les demi-équations d'oxydoréductions susceptibles de se produire dans les deux électrodes.

[SoS(6)]

Et bien c'est pas mal du tout dans l'ensemble.

Pour le sens du courant c'est bien ça... on prendra la peine de préciser: "à l'extérieur du générateur".

Le reste est correct pour la pile. la cathode est (+) et l'anode est (-) Mais il ne faut pas lier les mots anode et cathode à la polarité (+-). Pour l'électrolyseur c'est le contraire. Par contre le mot anode est toujours lié à l'oxydation, le mot cathode est toujours lié à la réduction.

[SoS(6)]

Maintenant pour les couples correspondant au schéma du lien web, ceux que vous avez écrit sont correct.
On peux aussi envisager le couple de l'aluminium... Al peut aussi s'oxyder.

[Saad]

Et bien c'est pas mal du tout dans l'ensemble.

Pour le sens du courant c'est bien ça... on prendra la peine de préciser: "à l'extérieur du générateur".

Le reste est correct pour la pile. la cathode est (+) et l'anode est (-) Mais il ne faut pas lier les mots anode et cathode à la polarité (+-). Pour l'électrolyseur c'est le contraire. Par contre le mot anode est toujours lié à l'oxydation, le mot cathode est toujours lié à la réduction.

Bien !!! , voila qui est beaucoup plus claire. Dans le cas de l'electrolyseur, quel est l'élément qui détermine la polarité ?

[SoS(6)]

Et bien c'est toujours le sens du courant...
A l'extérieur du générateur le courant circule des potentiels élevés vers les potentiels bas, donc de la borne + du générateur vers sa borne -. MAis ce n'est pas l'électrolyseur qui est le générateur.

Faites un schéma pour mieux comprendre la suite..

L'électrode de l'électrolyseur reliée à la borne + du générateur reçoit le courant elle envoie donc les e-, perte d'e- donc oxydation, oxydation donc anode. L'anode est donc ici la borne +

Raisonnement inverse pour l'autre électrode et on conclu cathode borne - ....

[SoS(6)]

Est ce que cela vous semble clair ?

[Saad]

Oui et j'ai aussi trouvé grâce a un cours de chimie de sup ce qui clochait dans mon raisonnement.
c'était les flèches vertes que j'avais dessiner sur mon petit schéma; J'utilisais la propriété de la charge électrique de l'ion pour savoir ou il allait se poser. Par exemple Cd 2+ Va allez vers une borne négative étant donné qu'il est doté d'une charge e- positive. (un peu comme des aimants).
Seulement ce n'est vrai que pour des éléments simples tel que Cd2+ ou Al 3+ ou Pb2+ ou Cl 2-
Ça ne marche pas pour des éléments composés tel que SO4 2- puisque meme s'il s'appel SO4 2- il n'est pas forcément "envelopper" par une charge électrique négative.

Ce qui m'amène a me poser une autre question, comment connaitre le signe de la charge d'un ion composé tel que SO4 2-

[SoS(6)]

Non, vous faites erreur, l'ion SO4(2-) est bien un ion négatif !

le (2-) en exposant représente bien sa charge électrique exprimée en "charge élémentaire".
Donc dans un champs électrique créé par des électrodes polarisées (alimentées) par un générateur ils se déplacent bien vers le pôle +.

[Saad]

Non, vous faites erreur, l'ion SO4(2-) est bien un ion négatif !

le (2-) en exposant représente bien sa charge électrique exprimée en "charge élémentaire".
Donc dans un champs électrique créé par des électrodes polarisées (alimentées) par un générateur ils se déplacent bien vers le pôle +.

sob :'( quelle après midi. vivement que je passe en Mpsi(sans C) D: .
Dans ce cas la j'ai du mal interpréter ce que j'ai lu et cela pose aussi un léger problème je pense.

Le pôle positif est l'anode Pb ou ne se passe que des oxydations. Or si SO4 2- est attiré la bas, que va t-il lui arriver?

[SoS(6)]

Et bien, votre cuve n'est pas une pile mais plutôt un électrolyseur (ce n'est pas précisé dans votre texte mais j'aurais tendance à le prendre ainsi)

Le pôle + est relié à la borne + d'un générateur (c'est pour cela qu'elle est +)
Le courant y arrive
Donc les e- en partent, donc c'est une oxydation....
Regardez dans les couples qu'on vous a donné ce que peut donner SO4(2-) lorsqu'il s'oxyde... (de quel couple est-il le réducteur?)

[Saad]

S2O8 2-/ SO4 2- ah, enfin. C'est fou ce qu'on peut tirer d'un seule exercice :).

Je vous remercie énormément de votre aide et surtout votre patiente !