Dissociation Moléculaire de l'eau par champ électrique

[Capt_Maloche]

En fait pas tout à fait, c'est un doubleur de tension.
Il existe des ioniseur qui se branche sur le 220V et utilise ce principe pour monter la tension à plusieurs milliers de volt grace à une cascade de diodes/condo.

Voir par exemple http://members.aol.com/lyonelb/greinacher.html

Merci ! je ne connaissait pas ce principe, c'est tellement simple que ça en est génial, moi qui cherchait un moyen de produire du 40Kv à partir du 12V, c'est top

[gegyx]

Pour du 30KV, tu peux prendre une alim d'écran CRT.

C'est ce que j'avais pris pour alimenter un lifter

[nlc]

Merci ! je ne connaissait pas ce principe, c'est tellement simple que ça en est génial, moi qui cherchait un moyen de produire du 40Kv à partir du 12V, c'est top

heu non, là ca marchera pas

car faut pas oublier les seuils de diode !

Pour faire du 40kV il vaut mieux utiliser un transfo adapté à une frequence elevée.

[nlc]

Mais pour ne pas que le 40kV arque, il faut une TRES bonne isolation !

[Capt_Maloche]

Salut Maloche,

Je suis sceptique... Dans l'eau, aucun électron libre ne circule. Le courant est dû au déplacement des quelques ions solvatés, et quand l'eau est pure, il n'y en a presque pas (H3O+ 10^-7 mol/L tout comme HO-). Les électrons sont captés à l'anode et à la cathode par des molécules, dans le cadre d'une électrolyse ou bien de la décharge d'une batterie.

Casser une liaison de valence sans ioniser les atomes, ça existe... Mais ça s'appelle la rupture homolytique.
voir:
http://www.uel.education.fr/consultatio ... l_c4_3.htm
Les ruptures homolytiques sont générées par des conditions thermiques et/ou de rayonnement très dures : comme dans les combustions, ou bien des réactions chimiques à photo initiée.
voir chapitre 2 de ce document:
https://www.econologie.info/share/partag ... ryIhE5.pdf

Certains produits comme les péroxydes favorisent aussi des réactions radicalaires (à rupture homolytique).

Avec des champs électriques, tu favorise énormément la rupture ionique car le champ électrique va aider l'atome le plus électronégatif (à savoir O dans H2O) à tirer le nuage électronique vers lui, H+ est relargué et immédiatement capté par H2O pour donner H3O+.

Mais à mon avis, en moyenne, ça ne donne aucun gaz (HO-,H3O+)solvatés et ça fait consommer du courant.

Voilà quelques idées qui orienteront peut-être vos recherches.

Merci merci l'ami !

trés utile et franchement complexe tout ça

ce que je relève

4.3.a-2 Rupture hétérolytique d’une liaison covalente.

Les deux électrons de la liaison covalente restent sur l’atome le plus électronégatif donnant naissance à deux ions.

A-B à A- + B+

Ce type de rupture est peu fréquent en phase gazeuse, il nécessite une énergie importante.
Cependant il peut se produire sous l’effet de décharges électriques ou de radiations ionisantes (rayons X, particules a ou b ). Il est beaucoup plus fréquent en solution (eau ou autres solvants ionisants SO2, HN3)

on en revient aux rayonnements ionisants, et on parle aussi de décharges électriques

dans le fond, un arc électrique est une décharge ionisante,
on cumule champs électrique, décharge électrique et rayonnement

Les UV semblent bien casser de la molécule aussi, on l'utilise pour la stérilisation

bon, ben voilà quelques TP à venir

[Remundo]

OK Captain, je fais ça parce que...

C'est pour t'aider en fait...

[Capt_Maloche]

C'est pour t'aider en fait...

Ouais, je bois surtout ....... de l'eau

dailleurs, je subodore que la nature est bien faite et que l'énergie nécessaire à la rupture covalente devrait être pile poil celle restituée par la recombinaison...

à moins que le vide ait quelque chose à voir là dedans : https://www.econologie.com/forums/energie-du ... t6213.html

[Capt_Maloche]

issus de https://www.econologie.com/forums/palamares- ... 83-90.html

Oui, je fais dans le gras

Tiens, si t'as 2 minutes tu pourrais pas me retrouver le rapport de production volumétrique entre la masse d'eau et H2 + O2 pour une électrolyse? j'sais plus où je l'ai mis

comme ça tu vas me rappeler comment on emploi le tableau de mendeleiev

L'eau a une masse volumique de 1000 kg/m3
1 mole d'eau a une masse de 18g/mol
H2 et O2 se forment à l'état gazeux avec 2 moles de H2 pour une mole de O2

Chacun de ces gaz suit la loi PV = n R T avec:
R=8.314 J/K/mol, T en kelvin, n nombre de mole dans un volume V

La vitesse de formation des produits H2,O2 est liée au courant d'électrolyse (loi de Faraday + électrolyse de l'eau).

Aller Maloche, un effort... Et ce condensateur à eau ?

Correction suite à la Réponse de Rému
PFFF Bon alors, prenons 1L (1kg à 20°C) d'eau

1mole H2O donne 1mole de H2 + 1/2mole de O2

masse molaire de H2O 18g/mol
masse molaire de H 1.008g/mol et H2 2.016 g/mol
masse molaire de O 16g/mol et O2 32g/mol

1000g d'eau donnent 1000/18=55,555 mol de H2O
soit décomposé en
55.555 x 1 = 55.555 mol de H2 soit 55.555x2g=111.111g de H2
et
55.555 x 1/2= 27.777 Mol de O2 soit 27.777x32g=888.888g de O2

Bon, et aprés?
PV = n R T d'où V=nRT/P

p est la pression (en pascal) ;
V est le volume occupé par le gaz (en mètre cube) ;
n est la quantité de matière, en mole
N est le nombre de particules
R est la constante universelle des gaz parfaits
R = 8,314 472 J·K-1·mol-1
on a en fait R = NA·kB où NA est le nombre d'Avogadro (6,022×1023) et kB est la constante de Boltzmann (1,38×10-23) ;
T est la température absolue (en kelvin).

Ok, alors
V de H2 = 55.555x 8,314 472 x (20+273) / 101 325 = 1.3356 m3 (1336L quoi)

et à vérifier

V de O2 = 27.777 x 8,314 472 x (20+273) / 101 325 = 0.668m3 (668 L quoi)


Je sais aussi que : le Rho de H2=0,08988 kg.m-3 et Rho de O2=1,43.10-3 g.cm-3 à 20°C et http://lycees.ac-rouen.fr/galilee/oxygene.htm

Pour l’hydrogène :
le PCS vaut : 12,745 106 J/m3 soit 286 kJ/mole
Et le PCI vaut : 10,8 106 J/m3 soit 242 kJ/mole

Soit environs 2h de production avec 2200W efficaces ou 0.5L/h
Intéressant pour mesurer le rendement de l'électrolyse

Source : http://uuu.enseirb.fr/~dondon/devdurabl ... stible.htm
3.3 Bilan énergétique arrondi de la décomposition d'une molécule d'eau :

H2O ->→ H2 + ½ O2

La molécule d'eau H2O est constituée de 2 liaisons O-H et chaque liaison a une énergie molaire de 460 kJ (cf tableau § 2.2.4) ce qui représente 2 x 460 = 920 kJ pour une mole d'eau.

La rupture des liaisons O-H des molécules d'eau pour une mole d'eau nécessite l'apport de 920 kJ /mole (côté gauche de l’équation). Cependant la recombinaison des atomes d'hydrogène H en H2 (hydrogène gazeux) produit une énergie qui vient, dans le bilan, en déduction de la précédente :

H-H → H2 Cette recomposition apporte 432 kJ/mole.

De même pour la recomposition des atomes d'oxygène :

½ O-O → ½ O2 Cette réaction libère ½ x 494 kJ soit 247 kJ/mole.

L’énergie consommée pour l'opération de dissociation de l’eau est finalement de :

920 - 432 - 247 = 241 kJ/mole

Ainsi la fabrication de 2 g d'hydrogène par craquage d'une mole d’eau (sans tenir compte des pertes) nécessite l'apport de 241 kJ, soit 120.500 kJ pour fabriquer 1 kg d’hydrogène.

[Remundo]

Bonjour Captain'

PFFF Bon alors, prenons 1L (1kg à 20°C) d'eau
1mole H2O donne 2 moles de H2 + 1mole de O2 (ou 1mole de O ou 1/2 mole de O2?)

NON;
1 mole de H2O donne 1mole de H2 et 1/2 mole de O2

1000g d'eau donnent 1000/18=55,555 mol de H2O

OUI !

soit décomposé en
55.555 x 2 /18 = 6.173 mol de H2 soit 6.173x2=12.35g de O2
et
55.555 x 16/18= 49.383 Mol de O (ou O2?) soit 49.383x16=790.13g de O2

NON
55.55 moles de H2O (1kg d'eau) donne 55,55 mol de H2 et 27,77 moles de O2

TIENS, LE COMPTE N'Y EST PAS, S'COURS! (790+12 pas égal à 1000g initial)

Tu m'étonnes !

Pour la suite, 1 mole de gaz fait environ un volume de 24L dans les conditions ambiantes,
Ton litre d'eau va donc donner:
- 55.55x24 = 1333,3 Litre, soit 1,3 m3 de H2
et
- 666.66 Litre de O2, soit 0.666 m3

C'est bizarre, j'aurais dit l'inverse ...

Pour l'énergie thermique extractible:
H2 + 1/2 O2 -> H2O avec 286 kJ/mol (on va pas chipoter PCI/PCS)

Donc, vu que 1Litre d'eau électrolysée donne 55 moles de H2:
énergie=55.55*286 = 15,9 MJ

4,41 kWh, soit 1000 W pendant 4h 24 min et 36 secondes...

Elève Maloche : peut mieux faire
Doit se rattraper sur le condo pour remonter sa moyenne

[Remundo]

Ouais, je bois surtout ....... de l'eau

VOilà qui explique des choses