bonjour à tous,
aujourd'hui, j'ai fait une expérience.
D'abord j'ai réalisé une solution aqueuse avec du sel.
J'ai ensuite essayé de faire passé de l’électricité en faisant une petit circuit :

Deux résultats:
- la lampe ne brille pas (j'en ai conclut que la résistance de la solution était trop forte.
- un grésillement près du fil relié à la borne - et plongé dans la solution. des bulles sont apparus.
Sur ce dernier point, je reste perplexe . Je pense qu'il y a eu une réaction chimique.
Pouvez-vous m'aider?
Merci d'avance.

Tu as effectué une électrolyse de l'eau. Cad que sous l'impulsion du courant, tu as imposé la réaction H20 -> H2 + (1/2)*02

Après il faut voir pourquoi tu as ca au lieu d'une conduction du courant par l'eau salé. Une explication possible (sans garantie, je ne suis pas chimiste pour 2 sous) est que tu n'aies pas mit assez de sel.

David tient en effet une bonne explication. L'eau pure ne conduit absoluement pas le courant, ce sont les sels qu'on lui ajoute (par exemple le chlorure de sodium) qui assurent la migration des charges électriques.

Ensuite, une ampoule c'est une ENORME résistance. Le courrant n'était sans doute pas suffisant pour permettre son allumage. La concentration en sel joue aussi, il faudrait voir les détails.


Cependant, le courant passe c'est une certitude. La décomposition de l'eau que tu observe aux électrodes en est la preuve.

Une électrode sert en effet d'anode : elle attire les anions (ions négatifs, ici les chlorures) et capture leur charge. C'est donc l'électrode positive : l'anode.
De même l'autre électrode est la cathode.

Pour qu'une électrolyse ait lieu il faut effectivement qu'une des 2 demi-réactions se fasse à l'anode et l'autre à la cathode. Les ions en solutions migrent parce qu'ils sont attirés par les électrodes de signe opposé, et une fois qu'ils y arrivent ils réagissent électrochimiquement.

Cependant, Si tu impose assez de potentiel électrique, tu peux faire l'électrochimie du solvant et pas juste celle des ions. Ici, le solvant c'est l'eau, tu te retrouve avec une électrolyse de l'eau.
Mais ces potentiels électrochimiques restent très inférieurs aux tensions et intensités requis pour allumer une ampoule.

J'ai pourtant l'impression que ma solution est saturée.
Donc j'ai mis assez de sel.

Il me semble (mais ça demande confirmation) que si la concentration en ions (ici le sel) devient trop importante, ça peut diminuer la conductivité de la solution (en gros, les ions ont plus de mal à se déplacer parce qu'il y en a trop, un embouteillage en quelque sorte)

Je vais donc retenter l'expérience en mettant moins de sel et on verra bien.

Même sous forte concentration, la conductivité ne va pas se mettre à diminuer. En revanche, ce qu'il va se passer, c'est qu'on va observer un phénomène de seuil. En effet, la conduction est assurée par la migration des ions vers les électrodes de signe opposé, mais aussi par les réaction chimiques autour de l'électrode.

Et ce qu'il se passe, c'est que même si la concentration d'ions dans la solution global est énorme, la concentration des ions autour de l'électrode diminue petit à petit jusqu'à s'annuler : ils sont transformés électrochimiquement quand ils entre en contact avec l'électrode, et donc il faut du temps à l'électrode pour évacuer le produit former, et au milieu pour apporter de nouveau ions.


Mais que son quelques volts et quelques miliampère, comparé à ce que demande une ampoule : 230V et plusieurs ampères ? (j'ai pas le chiffre en tête)
C'est pour ça que j'ai mentionné que l'ampoule est une résistance énorme. Si tu veux que ton expérience marche comme attendu, il te faut remplacer cette ampoule par une diode électro-luminescente ("DEL"), du genre celles utilisées sur des circuits électroniques. Là ça collera mieux.

J'utilise une lampe 4,5V.
Elle devrait donc s'allumer!!!

Est-ce qu'elle s'allume si tu ne mets que la pile et la lampe, sans la solution?
Normalement oui, donc si c'est le cas, ce serait bien la solution qui aurait une résistance trop forte.
Tu as un ampèremètre?
Et j'y pense, la pile elle fait 4.5V? Parce que, avec la solution, tu n'as plus 4.5V aux bornes de l'ampoule.

Tu peux nous donner la masse de sel (chlorure de sodium ?) et le volume d'eau que tu utilises ? Qu'on voit ce que ça donne de manière plus chiffrée.

hazdrubal : j'ai effectivement pris une pile 4,5V
Darth Killer : j'ai pris 13g de sel pour 205mL environ.

Bonjour
C'est cool l'électricité!!!!

Nico : tu as un titre massique en g/L <math>\(t = \frac{m}{V} = \frac{13}{0,205} = 63,41\)</math> de sel.

Si on fait ça en calculs molaire, ça nous donne une masse molaire (g/mol) :
<math>\(M_{NaCl} = M_{Na^+} + M_{Cl^-} = 22,99 + 35,45 = 58,44\)</math>

Et une concentration (mol/L) :
<math>\(c = \frac{t}{M_{NaCl}} = \frac{63,41}{58,44} = 1,09\)</math>

1 mole par litre, c'est beaucoup, même si avec du sel dans de l'eau on peu monter bien plus haut. Essaye avec 0,1 mole, donc en divisant par 10 ta quantité de sel (plus facile que de multiplier par 10 le volume d'eau... )

Toujours rien.
Par contre, j'ai une autre question : où utilise-t-on l'électrolyse?

Tu as pensé à mettre l'ampoule entre la borne - et l'eau ?

En gros, au lieu de relier l'ampoule à la borne +, tu la relie sur la borne - : tu inverses les deux bornes.

Ok, c'est une idée vaseuse basée sur une intuition, mais on ne sait jamais...

L'électrolyse, c'est la réaction électrochimique que tu observe justement. Ici, c'est l'électrolyse de l'eau

<math>\(H_2 + \frac{1}{2}.O_2 \rightleftharpoons H_{2}O\)</math>

Regarde la racine latine du mot
Electro : électrique/électricité
Lyse : coupure/couper.
On coupe l'eau électriquement quand on fait l'électrolyse de l'eau.

Bon on ne va pas faire un cours d'électrodynamique, mais le problème vient des différents potentiel mis en jeu et des différents surtensions dues aux interactions entre le solvant, les ions et les métaux des électrodes (ici du cuivre).

Ici le facteur limitant est probablement la cathode, car les ions sodium ne peuvent être réduite en sodium solide pour des problèmes de potentiels. La réaction à la cathode est donc 2 H+ + 2 e− = H2, or ce couple est un couple lent sur le cuivre, c'est à dire que cette réaction est très difficile lorsqu'elle fait à l'interface du cuivre, car H+ a des difficultés à échanger des électrons avec ce métal. De plus tu es en milieu plus ou moins neutres, la concentration en H+ est donc faible. Ces deux éléments font qu'il faut un forte tension à la cathode pour obtenir un courant acceptable qui paramétrerait d'allumer la lampe.

Il y a également ce problème à l'anode, le cuivre n'est pas un bon métal pour les électrolyse.

Pour avoir plus de précision il faut introduire trop de concept et les données sont compliquées à trouver.

Merci ricci, j'avoue que l'électrochimie n'est pas mon domaine de prédilection en chimie, j'ai préféré rester loin de ces détails pour pas dire de bêtise.

Pour les domaines d'utilisation de l'électrolyse, il y en a de multiple. Les plus connu sont probablement les batteries, on transforme de l'énergie électrique en un potentiel chimique. L'autre grand domaine est l'utilisation dans la protection des métaux, par exemple la galvanisation ou encore l'anode sacrificielle (ce n'est pas exactement la même chose) mais également les processus d'anodysation de l'aluminium. On peut même l'utiliser pour oxydé du titane et ainsi le faire changer de couleur, car elle dépend de l'épaisseur de la couche d'oxydant.

Pour que ton système fonctionne, tu peux essayer d'acidifier ta solution, par exemple avec du vinaigre (je te déconseille fortement l'utilisation d'acide fort, avec de l'eau un fausse manip est très vite arrivé), mais je n'ai aucune garantie quand à la réussite de la manipulation. Cependant sature ta solution en sel sa aidera également.

Enfin pour les réactions au niveau de l'anode il est difficile de se prononcer mais il est probable qu'il est une oxydation du cuivre solide, peut être également des ions chlorure, mais probablement pas de l'eau à cause des phénomènes de transfert d'électron décrit plus haut. Donc en toute rigueur ce n'est pas une électrolyse de l'eau car cette électrolyse s'effectue entre deux métaux inertes (souvent du platine).

D'accord, merci ricici pour ces réponses. C'est bien dans les batteries que j'en avais entendu parler.

Sinon, en terme d'application, il y a aussi tout ce qui est chromage/nickelage/etc, en utilisant le fait qu'il y a un dépôt de métal sur une des électrode en utilisant des solution appropriés (sulfate de cuivre, de zinc, etc par exemple)