Électrolyse — Chimie, 14–17 ans
L’électrolyse utilise l’énergie électrique pour imposer une transformation chimique qui ne se produirait pas facilement seule. Elle permet notamment de séparer des composés ou de recouvrir des objets d’un métal.
L’électricité sépare les particules
Lors d’une électrolyse, une source électrique pousse les particules chargées vers des électrodes opposées dans un liquide ou une substance fondue. Aux électrodes, les ions gagnent ou perdent des électrons et deviennent de nouvelles substances. L’énergie électrique provoque donc le changement chimique, au lieu d’être produite par lui.
Pourquoi utiliser l’électricité pour séparer des substances ?
Certains composés sont trop stables pour être séparés par un simple chauffage ou mélange. L’électrolyse fournit l’énergie nécessaire et dirige les produits vers des électrodes différentes. Elle a ainsi permis d’obtenir des métaux réactifs à partir de minerais et de produire des substances importantes en quantités contrôlées.
Décomposer du bromure de plomb fondu
Le bromure de plomb fondu contient des ions Pb²⁺ et Br⁻. À l’électrode négative, Pb²⁺ gagne deux électrons : Pb²⁺ + 2e⁻ → Pb ; du plomb métallique se forme. À l’électrode positive, deux ions bromure perdent des électrons : 2Br⁻ → Br₂ + 2e⁻ ; du brome se forme. L’électricité force cette séparation.
Les signes des électrodes peuvent prêter à confusion
On croit souvent que l’électrode positive doit attirer les ions positifs et la négative les ions négatifs. C’est l’inverse. Les ions positifs vont vers l’électrode négative et les ions négatifs vers la positive ; leurs échanges d’électrons déterminent ensuite les produits.
Revêtir les métaux et obtenir l’aluminium
La galvanoplastie utilise l’électrolyse pour déposer une fine couche de métal sur un objet. Cela peut améliorer son aspect ou le protéger de la corrosion, comme avec le chrome ou le nickel. À grande échelle, l’électrolyse produit aussi l’aluminium à partir de son composé, mais elle consomme beaucoup d’électricité.
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