L'électrolyse de l'eau

1) definition chimique:

 

Il s’agit d’une molécule composée de trois atomes d’oxygène. Ce n’est pas une molécule stable dans la troposphère car la molécule formée est polaire et donc sous l’effet de la pression qui est alors très faible, les atomes se séparent créant ainsi des molécules d’O2 et des atomes O libres qui vont essayer de se rattacher à des molécules stables d’O2. Ce rattachement d’un atome d’oxygène libre constitue un phénomène de création, c'est-à-dire que l’ozone va être naturellement formé.

Explication par schémas des représentations de Crame et de Lewis de la molécule d’O3.

Ce phénomène est possible grâce à un catalyseur encore inconnu. Néanmoins, on sait d’ors et déjà que ce catalyseur est présent dans les rayons UV produits par le soleil. On sait aussi que ces mêmes rayons détruisent l’ozone déjà formée en dioxygène et en oxygène libre sans quoi le processus de création ne pourrait se faire. On parle donc de cycle catalytique dans la mesure où les molécules d’ozones se créent et se détruisent d’où le terme de cycle et le phénomène  existe uniquement grâce aux rayons UV d’où le terme de catalyseur.

C’est ce que nous avons recréé avec notre expérience : l’électrolyse de l’eau.

            1) Matériel :

                                   -un interrupteur

                                   -un générateur

                                   -des fils

                                   -un électrolyseur

                                   -2 tubes à essais

                                   -une solution d’acide sulfurique diluée de concentration C=0.5mol/L

               

 2) Observation :

Il se forme 2 gaz et nous avons fait 2 tests pour identifier les 2 gaz. Le premier absorbe la flamme et le deuxième souffle la flamme.

3) Interprétation :

Les deux gaz formés sont le dihydrogène et le dioxygène. C’est donc que l’électrolyse de l’eau à eu pour effet de séparer la molécule d’eau en molécule de dihydrogène et de dioxygène. Donc :

2H2O  2H2+O2

4) Conclusion :

Nous avons donc reproduis une réaction similaire à la réaction stratosphérique mais avec une altitude beaucoup moins élevé et à des températures beaucoup moins importantes

 

Nous avons effectué cette expérience dans le but de vous montrer comment se forme la couche d'ozone: ici, on utilise l'électrolyse de l'eau. La vidéo suivante est une vidéo qui a été effectuée par un chimiste amateur:

 

Voici quelques photos de notre expérience :

 par Matthieu Leteurtre

 par Matthieu Leteurtre

Voici une vidéo qui montre bien les bulles de gaz qui chassent l'eau:

 

par Matthieu Leteurtre

 

 

schématisation de l'expérience:

Attention, sur les photos précédentes, le tube à essai de droite contient de l'O2 et celui de gauche des H2.

 

Voici la vidéo qui permet d'affirmer que le gaz qui est présent dans le tube à essai est H2 (c'est le "pop" qui permet de définir le gaz):  

 

 par Matthieu Leteurtre

 

Voici la vidéo de l'autre tube à essai qui permet d'affirmer que le gaz est O2 car l'on peut observer pendant un court instant qu'il y a une sorte de flash:

 

 

 par Matthieu Leteurtre

 

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