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Qu'est-ce que l'électrolyse de l'eau ?

L’électrolyse de l’eau est une réaction chimique forcée faisant intervenir les deux couples oxydants-réducteurs suivants :

Couples oxydant-réducteur intervenant lors de l'électrolyse de l'eau
La réaction d’oxydoréduction naturelle est décrite ci-après :

L’oxydant le plus fort est le dioxygène (O2). Celui-ci va se réduire eau (H2O) selon la demi-équation de réduction suivante :

1/2 O2 + 2 H+ + 2 e- → H2O


De même, le réducteur le plus fort est le dihydrogène (H2). Celui-ci va s’oxyder en l’ion H+ selon la demi-équation d’oxydation suivante :

H2 → 2 H+ + 2 e-


On obtient la réaction d'oxydo-réduction suivante :

1/2 O2 + H2 → H2O


           



Ainsi, en présence de dihydrogène et de dioxygène, ces deux éléments réagissent pour former de l’eau. Cette réaction chimique est naturelle.

La réaction inverse n’est pas naturellement possible. Si nous souhaitons décomposer l’eau en dioxygène et dihydrogène, il est nécessaire de forcer la réaction à l’aide d’un courant électrique. Pour cela, on utilise un générateur qui va forcer le passage des électrons dans le sens inverse. C'est ce qu'on appelle l'électrolyse de l'eau.

Ainsi, les deux demi-équations de l'électrolyse de l'eau s'écrivent :

H2O → 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e-
2 H+ + 2 e- → H2


La réaction d'électrolyse de l'eau s'écrit donc :

H2O → 1/2 O2 + H2