bonjour
j'ai eu un cours sur la potentio et les différentes electrodes de mesures. je ne comprend cependant pas du tout comment fonctionne une electrode a membrane et ca a été le sujet d'un partiel de l'année derniere. aucun site sur le net n'a encore reussi a m'expliquer le fonctionnement et pourquoi elle peut déterminer l'activité des ions en solution?
puis du coup je ne comprend pas bien comment fonctionne l'electrode a ph.
merci bien
Il faudrait que tu dises ce que tu connais ou non...
Prend une électrode simple à membrane.
Dedans se trouve une solution concentrée de l'ions à analyser.
Quand la membrane se trouve plongée dans une solution de l'ion à analyser, il y a apparition d'un potentiel, dit potentiel de membrane, dû à la différence de concentration en l'ion à analyser, dans et en dehors de la membrane.
Le potentiel est directement lié à la concentration de l'ion par une loi qui ressemble à l'équation de Nernst, mais tu dois l'avoir dans ton cours
L'électrode à pH est une espèce de mauvaise pile qui marche selon le proncipe suivant.
On prend un tube de verre vertical assez fin dont l'extrémité sensible est un bulbe fin fait d'un verre spécial qui contient du Lanthane La (élément no. 57). La présence de cet élément fait que cette membrane de verre laisse passer lentement les ions H+ et ne laisse passer que ces ions-là. Si tu remplis ce tube de verre d'une solution acide concentrée (exemple : HCl), et que tu trempes le tout dans une solution d'un acide assez dilué, il va y avoir un mouvement spontané de ions H+ qui traversent le verre vers l'extérieur pour aller diluer la solution extérieure.
Mais ce mouvement s'arrêtera vite, car la couche extérieure du bulbe est alors chargée plus. Elle repousse les ions suivants qui voudraient traverser. D'autre part, la solution interne se charge des ions négatifs Cl- qui n'ont pas pu traverser, et qui retiennent les H+ qui voudraient traverser ultérieurement. La pile s'arrête donc.
Pour maintenir le mouvement de migration des ions H+, on trempe un fil d'argent dans le tube central. Celui-ci réagit avec les ions chlore Cl- en excès, en formant AgCl insoluble, plus des électrons qui sont recueilllis par le fil d'argent : Cl- + Ag --> AgCl + e-
On prolonge le fil d'argent par un très long fil électrique de cuivre qui sort du tube, traverse un appareil de mesure (voltmètre ou ampèremètre), puis qui va toucher un fil d'argent trempant dans une sorte de gros manchon qui entoure le tube de verre décrit ci-dessus, et qui le recouvre sur presque toute sa longueur (le manchon ne doit pas toucher le bulbe de verre au lanthane). Et dans le manchon, il y a une solution de NaCl.
Tu me suis toujours ? Je continue ...
Mais bon, ce fil d'argent a été recouvert de AgCl avant d'être introduit dans ce manchon extérieur. Les électrons qui y arrivent produisent la réaction exactement inverse de leur formation : e- + AgCl --> Ag + Cl-
On crée donc des ions Cl- dans le manchon. Ces ions sont attirés par les ions H+ agrippés au bulbe de verre au lanthane. On prévoit un tout petit trou dans le manchon pour permettre aux ions Cl- de migrer vers la solution extérieure. Mais ce trou doit être asez petit pour que le manchon ne se vide pas à travers. C'est vite dit...
A ce moment, on a une pile qui va marcher en continu.
Je résume. Le "moteur" de la pile est le mouvement naturels des ions H+ qui passent à travers la membrane depuis la solution concentrée intérieure vers la solution diluée extérieure. Les ions Cl- résiduels rélagissent avec Ag, forment des électrons qui vont faire un grand circuit, traverser un voltmètre, et revenir dans le manchon, où ils libéreront des ions Cl-, lesquels vcont traverser le petit trou et rejoindre les H+ qui les attendent.
La boucle est finie.
Le plus étonnant de toute l'affaire est que l'on constate que la tension, en Volt, donnée par le voltmètre, est fonction de pH de la solution extérieure, selon une loi très simple : Tension = 0.059 pH
Ce 0.059 est un chiffre très petit. Si le pH est de 2, la tension n'est que de 2 fois 0.059 Volt = 0.118 V. C'est lamentable, si on la compare aux piles du commerce qui donnent toutes plusieurs Volts. Même avec un pH 7, on n'obtient qu'une tension de 7 fois 0.059, soit de 0.413 V : une misère !
Mais bon, cela permet une mesure très rapide et très facile du pH. Il suffit de diviser la tension par 0.059. Pas besoin de faire des calculs de mole et de concentration !
Tu m'as suivi ?
Si oui, tu comprendras facilement qu'il existe d'autres membranes qui ne laissent passer spécifiquement d'autres types de ions.
bonsoir a vous.Envoyé par moco
merci beacoup beaucoup pour vos explication et je suis navrée d'avoir du partir hier un petit problème. En tout cas j'ai tout a fait compris comment cella fonctionne et c'est même interessant.
mais le seul souci étant que la question est:
on utilise une elctrode a membrane aux sulfure (composé de CdS dopé par Ag2S)
rappelez le principe de fonctionnement d'une electrode a membrane faire un schéma.
Expliquer pourquoi ette electrode permet de mesurer l'activité en ion sulfure dans la solution?
Car en fait vous m'avez dit que l'on peut determiner le ph mais ici?????
merci bien
