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Ch3 - TP Electrolyse de l'eau 1/2
L'EAUTP1 L'>dZK>z^>[hYKhKDDEdWZKh/Zh/,zZK'EY
production du dihydrogène. Mais c'est aussi une des ǀoies de production de diodžygğne : les Sous-marins Nucléaires
dioxygène ă partir de l'eau de mer (ce qui permet de renouveler l'air à bord au cours de plongées de longue durée).
Objectifs : - Ġtudier le fonctionnement d'un Ġlectrolyseur - déterminer le rendement de la transformation d'Ġnergie.
1. ANALYSE CHIMIQUE D'UNE ELECTROLYSE
¾ Réaliser le montage électrique ci-contre en utilisant enǀiron 200 mL d'une solution de sulfate deFaire vérifier le montage avant de mettre le
générateur sous-tension.¾ Mettre le montage sous tension en
maintenant à la main les tubes au-dessus des électrodes. En cours d'Ġlectrolyse, comparer les volumes de gaz dans les deux tubes, les repérer sur le schéma ci-contre et compléter la 1ère ligne du tableau récapitulatif ci-dessous. ¾ Arrêter le générateur lorsque l'un des tubes est rempli de gaz. ¾ Boucher le tube 1 avec le doigt, le sortir, le retourner et présenter une allumette enflammée à son extrémité.¾ Sortir de la même façon le tube 2, et présenter une buchette incandescente dans sa partie supérieure.
1) Déduire des tests précédents la nature du gaz contenu dans chaque tube (compléter le schéma et le tableau).
2) a)Repérer le sens du courant dans le circuit
b) Indiquer le sens de déplacement des électrons.3) Finir de compléter le tableau.
4) Représenter sur le schéma le mouvement des porteurs de charges de la solution.
6) a) Pourquoi cette Ġlectrolyse d'une solution de sulfate de sodium peut-elle être considérée comme une
" Ġlectrolyse de l'eau » ?b) Pourquoi ne peut-on pas Ġlectrolyser de l'eau distillĠe aǀec notre dispositif expérimental ?
Electrode Reliée à la borne - Reliée à la borne +Comparaison des volumes de gaz
dégagéNature du gaz
Demi-équation électronique
associéeNature de la " réaction » :
oxydation ou réduction ?Nom de l'Ġlectrode : anode ou
cathode ?Equation de la réaction décrivant le
fonctionnement global de l'ĠlectrolyseurREA1 A B C D
VAL1 A B C D
THEME 3 : L'EAU EAU ET ENERGIE
ELECTROLYSE DE L'EAU / PROD DE H2
Ch3 - TP Electrolyse de l'eau 2/2
L'EAU2. TRACE ET EXPLOITATION DE LA CARACTERISTIYUE DE L'ELECTROLYSEUR UTILISE
Relever une douzaine de couples de valeurs (I, U) (avec Umax = 12 V)U(V) 0 12
I(mA) 0
1. Tracer la caractéristique U = f(I) de l'Ġlectrolyseur sur papier millimétré.
U с E' н r' I
avec : r', la rĠsistance interne de l'Ġlectrolyseur. DĠterminer les ǀaleurs de E' et r' pour l'Ġlectrolyseur utilisĠ.3. DETERMINATION DU RENDEMENT ENERGETIQUE DE CETTE ELECTROLYSE
1) Compléter le schéma en précisant la nature des énergies 1, 2 et 3.
Littérale des valeurs des 3 énergies en fonction de U, I, r', E' et ȴt, si on note ȴt la durĠe de fonctionnement de l'Ġlectrolyseur.3) Montrer que le rendement est égal à ܧ=ߩ
7 et calculer sa valeur en
% pour I = 100 mA.4. ETUDE DE L'ELECTROLYSE DE L'EAU REALISEE AVEC LA PAC REVERSIBLE (Caractéristique et rendement)
électrolyseur et produit du dihydrogène et du dioxygène à partir de simple eau distillée. déconnecter de sa source de tension : elle se comporte alors en pile et peut faire fonctionner un moteur ou une voiture-modèle réduit.1) Saisir les valeurs du tableau ci-contre dans Régressi.
2) Tracer la caractéristique U=f(I).
3) Modéliser la courbe obtenue dans sa partie linéarisable.
4) Relever l'équation correspondant au modèle choisi.
ă celui de l'Ġlectrolyseur du laboratoire.
NB. Comparer les deux rendements pour une même
valeur de I revient à les comparer pour une même quantité de H2 produite par unité de temps.REA2 Tracé de graphe A B C D
VAL2 Exploitation A B C D
ANA Bilan énerg. A B C D
REA3Regressi A B C D
VAL3 Equation de la
caractéristique et rdt A B C Dquotesdbs_dbs35.pdfusesText_40[PDF] production de dihydrogène spé physique correction
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