APPLICATION À LA PRÉPARATION DU ZINC PAR ÉLECTROLYSE
303
Si seules les considérations thermodynamiques expliquaient le comportement des
systèmes lors d’une électrolyse, c’est la réduction des protons en dihydrogène qui
serait observée à la surface de la cathode.
b) Étude des courbes intensité-potentiel
La figure 9.13 représente les courbes intensité-potentiel relatives à l’électrolyse de
deux solutions sur une électrode en zinc. En l’absence d’ions Zn 2+ (courbe (a)), la
réduction observée est celle de l’eau solvant. Si on suppose que le pH de la solution
de sulfate de sodium est voisin de 7, le potentiel d’équilibre pour le couple H + /H 2
est d’environ −0,42 V et la courbe cathodique montre clairement qu’il existe une
surtension notable pour le dégagement de dihydrogène sur le zinc. Cette observation confirme les résultats anoncés au 2.5. Ainsi, l’existence d’une surtension de
dégagement permet, dans le cas de l’électrolyse d’une solution aqueuse de sulfate de
zinc(II), d’observer l’électrodéposition du zinc métallique sur l’électrode. En pratique
le support est une électrode en aluminium, mais la déposition du zinc métal modifie
la composition chimique de celle-ci et devient du zinc. On récupère régulièrement le
zinc formé.
E / V (ESH)
i
− 1
dégagement gazeux
H 2 O
H 2
(a)
(b)
Figure 9.13 – Courbes intensité-potentiel d’une électrode de zinc : (a) solution aqueuse de
sulfate de sodium 0,1 mol·L −1 et (b) solution aqueuse de sulfate de zinc 0,1 mol·L −1
4.3 Différence de potentiel à imposer
L’analyse des courbes intensité-potentiel relatives à l’anode d’une part et à la cathode
d’autre part montre qu’il faut une différence de potentiel d’environ 2 − (−1)) = 3 V
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Si seules les considérations thermodynamiques expliquaient le comportement des
systèmes lors d’une électrolyse, c’est la réduction des protons en dihydrogène qui
serait observée à la surface de la cathode.
b) Étude des courbes intensité-potentiel
La figure 9.13 représente les courbes intensité-potentiel relatives à l’électrolyse de
deux solutions sur une électrode en zinc. En l’absence d’ions Zn 2+ (courbe (a)), la
réduction observée est celle de l’eau solvant. Si on suppose que le pH de la solution
de sulfate de sodium est voisin de 7, le potentiel d’équilibre pour le couple H + /H 2
est d’environ −0,42 V et la courbe cathodique montre clairement qu’il existe une
surtension notable pour le dégagement de dihydrogène sur le zinc. Cette observation confirme les résultats anoncés au 2.5. Ainsi, l’existence d’une surtension de
dégagement permet, dans le cas de l’électrolyse d’une solution aqueuse de sulfate de
zinc(II), d’observer l’électrodéposition du zinc métallique sur l’électrode. En pratique
le support est une électrode en aluminium, mais la déposition du zinc métal modifie
la composition chimique de celle-ci et devient du zinc. On récupère régulièrement le
zinc formé.
E / V (ESH)
i
− 1
dégagement gazeux
H 2 O
H 2
(a)
(b)
Figure 9.13 – Courbes intensité-potentiel d’une électrode de zinc : (a) solution aqueuse de
sulfate de sodium 0,1 mol·L −1 et (b) solution aqueuse de sulfate de zinc 0,1 mol·L −1
4.3 Différence de potentiel à imposer
L’analyse des courbes intensité-potentiel relatives à l’anode d’une part et à la cathode
d’autre part montre qu’il faut une différence de potentiel d’environ 2 − (−1)) = 3 V