Problème 1

Un mélange d'hydrogène et de chlore, conservé dans un flacon fermé à température constante, a été irradié par une lumière diffuse. Après un certain temps, la teneur en chlore avait diminué de 20 % par rapport au mélange initial, et le mélange obtenu avait la composition : 60 % en volume de chlore, 10 % en volume d'hydrogène et 30 % en volume de chlorure d'hydrogène. (a) Quelle était la composition du mélange gazeux initial ? (b) Comment le chlore, l'hydrogène et le chlorure d'hydrogène sont-ils produits industriellement ?

Étape 3 sur 3 : Production industrielle

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Intuition

À la cathode, Na+ n'est pas déchargé ; c'est l'eau qui est réduite et NaOH s'accumule.

\text{anode: } 2\ce{Cl-} -> \ce{Cl2} + 2e^-, \quad \text{cathode: } 2\ce{H2O} + 2e^- -> \ce{H2} + 2\ce{OH-};\quad \ce{H2 + Cl2 -> 2HCl}

Analyse

Industriellement, Cl2 et H2 sont obtenus par électrolyse d'une solution aqueuse de NaCl : Cl2 à l'anode, H2 (avec NaOH) à la cathode. Le chlorure d'hydrogène est ensuite produit par combinaison directe $\ce{H2 + Cl2 -> 2HCl}$ .