Exo:équilibre d'oxydation en solution aqueuse

[invitee347d981]

Bonjour!! J'ai un petit problème pour un exo... si quelqu'un pouvait m'aider ce serait super sympa!!

On considère la pile schématisée par:
Pt/Fe3+(c), Fe2+(2c)//Fe3+(2c), Fe2+(c)/PT

Avec V1 le volume du 1er compartiement,, V2 celui de second.
c=0.010mol.L-1
E°(Fe3+/Fe2+)= 0.77V

1.Déterminer le potentiel d'électrode de chacune des électrodes. En déduire la polarité de la pile et sa f.e.m initiale. Indiquer le sens de circulation du courant lorsque la pile débite.
2.Ecrire l'équation de la réaction de fonctionnement de la pile et calculer la constante de réaction correspondante.
3.Déterminer la composition de chaque compartiment de la pile lorsqu'elle ne débite plus.

Alors, question 1, j'ai écris la formule de Nernst pour le couple Fe3+/Fe2+ ce qui m'a permis de trouver un potentiel d'électrode de 0.75V à gauche et 0.79V à droite. (j'en suis pas sûre...)
Ensuite j'en ai déduit que la réaction spontanée était la réduction de Fe3+ à droite par Fe2+ à gauche, donc pôle + a droite. (si vous êtes pas d'accord hésitez pas!!!)
donc E=0.79-0.75=0.04 (f.e.m initiale de la pile???)
Donc, question 2, réaction de fonctionnement:
Fe3+(dte) + Fe2+(gche) = Fe2+(dte) + Fe3+(gche)
K°= (c*2c)/(2c*c)=1

Et le problème (si par miracle tout est bon jusque là!!!) c'est que je ne sais pas du tout comment faire pour déterminer la composition de la pile (Question 3) sachant qu'on ne connait pas V1 et V2... il ya surement un "truc"!!!

Suite de l'exo:

On considère maintenant la pile schématisée par
Pt/Fe3+(c), Fe2+(c)//Fe3+(c),Fe2+(c)/Pt
V1=V2=50mL
c=0.010mol.L-1

On ajoute n=5.00mmol de fluorure de sodium dans le compartiment 1 de la pile et on mesure une f.e.m E=0.66V. Seul le cation Fe3+ estcomplexé par les ions fluorure et cette réaction de complexation est quantitative.
1. Quelle est la polarité de la pile ainsi réalisée? justifier qualitativement.
2.Déterminer la constante globale de formation de l'ion complexe tétrafluoroferrate (III) (FeF4)-
3.Déterminer E°(complexe/Fe2+) et conclure.

pfff alors là, quand y'a des complexes, j'ai pas du tout compris ...looool...Please..help!!!!
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[invite19431173]

Oula, c'est du boulot !

Je vais faire les choses dans l'ordre : début du premier exercice :

Je n'ai pas recalculé tes valeurs de potentiels, mais elles me paraissent cohérente (0.75 et 0.79V)

Ensuite j'en ai déduit que la réaction spontanée était la réduction de Fe3+ à droite par Fe2+ à gauche, donc pôle + a droite.

Je comprends pas trop... Pour moi, tu as à gauche puis à droite, respectivement :

Fe2+ ==> Fe3+ + e-
Fe3+ + e- ==> Fe2+

Le Fe2+ à gauche ne peut pas réagir avec le Fe3+ à droite, les compartiments sont séparés !

Bon, avant de continuer, dis-moi ce que tu en penses...

[invitee347d981]

Mdrrr c'est le principe d'une pile.........

[invite19431173]

Mdrrr c'est le principe d'une pile.........

Tu peux être plus explicite, ou alors simplement d'abstenir des messages qui ne servent à rien...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Fajan]

Ton potentiel de droite est plus grand que celui de gauche.
Donc dans se compartiement, on fera la réduction. Ca tombe bien, par convention, à droite on met toujours la réduction.
Donc le compartiment de droite est (+) et celui de gauche (-).

Les électrons vont quitter le compartiment de gauche par le platine, arriver jusqu'au compartiment de droite, et par Fe3+ va en capter un pour devenir Fe2+.

Les électrons vont donc du (-) vers le (+). Malheureusement en physique, par convention, le courant va dans l'autre sens, du (+) vers le (-)

[invitee347d981]

d'abstenir des messages qui ne servent à rien...

Désolée, j'ai pas voulu te blesser, mais ça m'a fait rire parce que c'est vrai que quand on a étudié les piles on sait normalement qu'il s'effectue un transfert d'électrons entre les deux compartiments (par pont salin par exemple) et qu'on peut donc considerer qu'il ya,par exemple, réduction d'une espèce d'un compartiment par le réducteur d'un couple de l'autre compartiment... voilà! encore une fois, je suis vraiment désolée...

[Fajan]

Il n'y a pas de transfert d'électrons par le ponts salins! Juste d'ions pour que les deux compartiments restent neutre. KCl est souvent utilisé car le nombre de transport de K+ se rapproche de celui de Cl-. Ce qui permet de négliger un potentiel , celui de jonction