Introduction aux procédés électrolytiques
Montrer les différentes tendances des métaux à s'oxyder et initier les élèves aux réactions d'oxydoréduction de base des métaux.
Ce que les élèves apprennent
Les fondements scientifiques de cette expérience
Les processus électrolytiques se déroulent selon des réactions d'oxydoréduction. Certaines espèces chimiques, notamment les métaux, peuvent échanger des électrons. On dit que l'élément qui acquiert des électrons est réduit ; celui qui en perd est dit oxydé.
Matériel utilisé
- Électrodes en cuivre — 4716.21
- Électrodes en zinc — 4716.16
- Bécher de 50 ml — 1118.15
Produits chimiques et réactifs
- Sulfate de cuivre 1 M — R : 22-35/38-50/53 S : 22-60-61
- Sulfate de zinc 1 M — R : 36/38-50/53 S : 22-25-60-61
- Nitrate d'argent 0,1 M — R : 34-50/53 S : 26-45-60-61
Consignes de sécurité
Questions destinées aux élèves
- Décrivez ce que vous observez dans les cellules et sur les électrodes.
- Que s'est-il passé dans les cellules ? Écrivez les équations chimiques équilibrées correspondant à ces réactions.
- Comparez les résultats. Pouvez-vous classer ces éléments en fonction de leur affinité pour l'état oxydé ?
À quoi s'attendre
<p>The bright blue colour of the copper sulphate solution becomes paler; on the electrode a dark spongy deposit forms which easily drops to the bottom of the cell.</p><p>After 2 or 3 hours the solution turns colourless and a bulky dark deposit is left on the bottom of the cell.</p><p>On the electrode a spongy and bright metallic deposit forms that easily drops to the bottom. On close observation, the copper electrode surface is seen not to be smooth any more.</p><p>The zinc electrode is oxidized while the copper ions in solution are reduced and drop as a powder on the bottom of the beaker.</p><p>Cu SO4 + Zn → ZnSO4 + Cu↓ Beaker 2.</p><p>Cu + 2 AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2 Ag.</p><p>In the In beaker 1, the copper is reduced and the zinc is oxidized and so zinc shows a higher affinity for the Zn2+ state than.</p><p>This fact is confirmed by beaker 2 in which no reaction occurs because metals are already in their more stable oxidation states.</p><p>In beaker 3, the silver is reduced whereas the copper is oxidized and so copper has a higher affinity for the Cu2+.</p><p>It is worth noting that this order will be confirmed by the values of their standard potentials.</p>
Élimination
Jetez la solution dans le conteneur à déchets.
Réalisez cette expérience dans votre classe
Cette expérience fait partie d'ATP « Mobile Lab » — un laboratoire autonome qui transforme une salle de classe ordinaire en véritable laboratoire scientifique, proposant plus de 200 expériences en physique, chimie, biologie, robotique et ingénierie. « Gali », le tuteur basé sur l'IA intégré à ATP Connect, guide les élèves à chaque étape et répond à leurs questions pendant les travaux pratiques.
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