Exercice 1 - Modéliser le fonctionnement d'une électrolyse 1

Données :

• masse molaire atomique du cuivre : \(M\mathrm{(Cu)=63,5\;g\cdot mol^{-1}}\);
• constante de Faraday : \(F=\mathrm{96\,500\;C\cdot mol^{-1}}\);
  
• charge électrique élémentaire : \(e= \mathrm{1,602\times10^{-19} C}\) ;
  
• constante d'Avogadro : `N_"A"=6,02\times10^{23}" mol"^{-1}`;
• couples rédox : `"Cu"^{2+}"(aq)/Cu(s)"` et `"Br"_2"(aq)/Br"^{-}"(aq)"`.

On réalise l'électrolyse d'une solution de bromure de cuivre (II) `("Cu"^{2+}"(aq) ; 2Br"^{-}"(aq)")` afin de déposer sur une électrode en graphite une fine couche de cuivre solide.

Q1. Donner en justifiant les demi-équations électroniques qui modélisent ce qu'il se déroule aux électrodes.

Q2. Compléter le schéma de l'électrolyse ci-dessous.

Q3. Donner l'équation de fonctionnement de cette électrolyse. Justifier.

Q4. Calculer la masse de cuivre déposée sur l'une des électrodes de graphite pour une électrolyse de 1,0 h avec un courant moyen de 1,0 A. Commenter.

Besoin d'aide ? Vous pouvez consulter votre cours et vous entraîner avec le point méthode 3 de ce chapitre et avec les points méthodes 3 à 6 du chapitre "Prévoir le sens de l’évolution spontanée d’un système chimique".