Exercice d'électrochimie

[inviteceb84834]

Bonjour à tous!

Je requiers votre aide pour un exercice concernant les piles, je patauge complètement Pouvez-vous m'aider?

Voici l'énoncé:

Le procédé que l'on utilise pour extraire le plomb du minerai qui le contient est en même temps une importante source d'argent. Le pourcentage d'argent dans un échantillon de minerai de 1,050 g est déterminé comme suit. L'échantillon est dissout dans l'acide nitrique pour produire 500 ml d'une solution de Pb2+(aq) contenant une petite quantité d'Ag+ (aq). Une lame d'Ag (s) pur est immergée dans la solution, et la différence de potentiel entre cette demi-pile servant de cathode et l'anode standard argent-chlorure d'argent est de 0,281 V. Quel est le pourcentage d'argent dans un échantillon de minerai de plomb?

Merci d'avance!
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[invitecaafce96]

Bonjour,
Je vous rappelle que vous devez présenter un minimum de travail personnel : http://forums.futura-sciences.com/ch...ces-forum.html
La modération ,

[inviteceb84834]

Je suis partie de l'équation suivante :

PbCl2 + 2 AgNO3 --> Pb(NO3)2 + 2AgCl

et j'ai tenté une approche par l'équation de Nernst E(pile) = E0(pile) -((0,0592/n)*(log Qc)) avec Qc = ([Pb2+]*[AgCl]²)/([PbCl2]*[Ag+]²) mais j'aboutis à une impasse, il me manque des données.

[HarleyApril]

Bonsoir

Il faut en effet utiliser l'équation de Nernst, mais que pour l'argent.
Ecris-là pour l'électrode standard et pour l'éléctrode constituée avec la solution.
La différence de potentiel te permettra de résoudre l'équation.

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteceb84834]

Merci pour ta réponse.

Donc l'équation de Nernst pour mon électrode standard serait : E= E0 (Ag+/Ag) + (0,0592/1) * log ([Ag+] (Ag n'intervient pas parce que c'est un solide)
Pour mon autre électrode, ce serait E= E0 (Pb2+/Pb) + (0,0592/2) * log [Pb2+]?
Si mon électrode de référence est celle d'argent, alors celle de plomb est ma cathode et leur différence de potentiel donne 0,281 V.
Donc, 0,281 = (E0 (Pb2+/Pb) + (0.0592/2) * log [Pb2+]) - (E0 (Ag+/Ag) + 0.0592 * log [Ag+]) ?

Est-ce que c'est juste?

[moco]

Il ne faut pas faire intervenir PbCl2 dans tes calculs, car cette substance n'existe tout simplement pas dans ton système. Quand tu dissous ton alliage contenant du plomb et de l'argent métallique, tu obtiens une solution contenant du nitrate de plomb et du nitrate d'argent, ou plus exactement des ions plomb Pb2+, des ions Ag+ et des ions nitrates NO3^-
La différence de potentiel que tu mesures ne dépend que de l'argent et de ses ions. Le plomb ne contribue pas à la différence de potentiel.
Tu as deux électrodes qui sont toutes deux le siège de la réaction Ag <--> Ag+ + e-. Mais l'une des électrodes contient une concentration très très faible d'ions Ag+, et c'est l'électrode à Ag/AgCl. Sa concentration en ion Ag+ dépend du produit de solubilité de AgCl. L'autre électrode contient des ions argent en quantité importante, et c'est ta feuille d'argent trempant dans la solution de nitrate.
Mais tu peux traiter le problème plus simplement.
Tu peux dire que l'électrode en solution a un potentiel donné par Nernst pour Ag/Ag+, donc son potentiel vaut +0.800 + 0.059 log[Ag+]. Et tu peux admettre que l'autre électrode a un potentiel fixe, de 0.281 V. C'est plus facile. La différence entre ces deux potentiels te donnera la concentration des ions Ag+ en solution.

[inviteceb84834]

Vous allez finir par croire que je suis idiote mais bon... Je comprends où vous voulez en venir mais je n'arrive pas du tout à le mettre en application. Je n'ai pas eu beaucoup de chimie avant cette année (j'ai du rattraper deux années de cours de chimie en 20h à peine).
Je sais qu'à la fin je dois obtenir un pourcentage de 0,051 % d'argent présent dans mon minerai de plomb. Or, ici quand j'essaie d'appliquer ce que vous m'avez expliqué, j'obtiens une masse nettement supérieure à celle que j'avais au départ, ce qui est bien sûr impossible...

[HarleyApril]

Bonsoir

Tu écris E= E0 (Ag+/Ag) + (0,0592/1) * log [Ag+] pour les deux électrodes
La différence, c'est la différence de potentiel

Cordialement

[inviteceb84834]

Merci pour votre aide!

[invite79e760d4]

MAis le casse-tête c'est que il n'y a PAS les concentrations en Ag+ ou Pb2+ !!!! dans l'énoncé
où voit-on dans l'exercice : mol/l ?
on ne sait donc PAS utiliser la formule E= E0 (Ag+/Ag) + (0,0592/1) * log [Ag+]

[HarleyApril]

bonsoir

Dans l'énoncé, on a E et E°, il ne reste donc que [Ag+] à trouver.
C'est une équation à une inconnue.

Cordialement