Électrolyse et transformations forcées : fiche de Terminale
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Une transformation spontanée évolue seule vers l'équilibre ; une transformation forcée est imposée par un générateur qui fournit de l'énergie au système.
Lors d'une électrolyse, le générateur impose le sens du courant : l'oxydation a lieu à l'anode, la réduction à la cathode.
Les électrons circulent dans les fils, les ions dans la solution : le circuit est fermé par la solution conductrice.
Quantité d'électrons échangés : n(e−)=FI×Δt avec F≈96500C⋅mol−1 ; on en déduit les quantités de matière grâce aux demi-équations.
Piège classique : en électrolyse, la polarité des bornes (+ et −) est celle du générateur, pas celle d'une pile.
Transformation spontanée ou forcée
Cette fiche prolonge le chapitre sur le sens d'évolution spontanée d'un système. Tu as vu qu'un système chimique siège d'une transformation non totale évolue vers un état d'équilibre, et que le programme demande d'illustrer un transfert spontané d'électrons par contact 1. Il reste un cas à traiter : celui où l'on oblige le système à évoluer dans le sens opposé.
Le montage d'électrolyse
Une électrolyse est une transformation forcée réalisée dans une cellule contenant deux électrodes plongées dans une solution conductrice, reliées aux bornes d'un générateur. Le programme précise que l'on étudie expérimentalement les transferts d'électrons aux électrodes 1.
Écrire et exploiter le bilan
Pièges et réflexes pour le bac
Questions flash
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L'oxydation (perte d'électrons) se produit toujours à l'anode. La cathode est le lieu de la réduction, et c'est elle qui est reliée à la borne négative du générateur : les deux dernières propositions décrivent donc la cathode. Dans la solution, aucun échange d'électrons avec une électrode n'a lieu.
Une transformation forcée va à l'opposé du sens prévu par le critère d'évolution spontanée, ce qui exige un générateur. L'idée d'une simple accélération est fausse : cela décrirait un effet cinétique, pas un changement de sens. Quand Qr=K le système est à l'équilibre et n'évolue pas. Une électrolyse suppose bien un transfert d'électrons aux électrodes.
La charge vaut Q=I×Δt=2,0×965=1930C. Donc n(e−)=1930/96500=0,020mol, soit 20 mmol. L'erreur tentante est de rendre le résultat en mol sans convertir (0,020) ou d'oublier de diviser par F (1 930).
C'est faux. Les électrons circulent dans les fils et les électrodes ; dans la solution, la charge est transportée par les ions. Les électrons ne font que passer de l'électrode à une espèce de la solution (ou l'inverse) à la surface de l'électrode.
Les questions qu'on se pose
Comment distinguer une pile d'une électrolyse sur un schéma ?
Regarde s'il y a un générateur qui impose le courant. S'il y en a un, c'est une électrolyse (transformation forcée). S'il y a un récepteur (lampe, moteur) alimenté par le système, c'est une pile (transformation spontanée). Dans les deux cas, l'oxydation se fait à l'anode et la réduction à la cathode.
Pourquoi faut-il connaître la constante de Faraday ?
Parce qu'elle relie une grandeur électrique que tu mesures (I et Δt) à une quantité de matière : n(e−)=IΔt/F. Sans elle, impossible de prévoir la masse déposée ou le volume de gaz formé. Elle est en général donnée dans l'énoncé, mais retiens son ordre de grandeur : environ 96500C⋅mol−1.
Que faire quand deux réactions sont possibles à la même électrode ?
Le sujet donne alors des indications (espèces présentes, observations expérimentales comme un dépôt ou un dégagement gazeux). Appuie-toi sur elles pour choisir la demi-équation, justifie ton choix en une phrase, puis poursuis le bilan comme d'habitude.