Oxydoréduction

[invite771bbb3e]

bonjour, j'ai un problème pour résoudre un certain type d'exrcice :
caclculer la force électromotrice standard de la pile où se produit la réaction suivante :
2 Cr (s) + 3 Fe^2+(aq) = 2 Cr^3+ (aq) + 3Fe (s)

on nous les potentiels standards de réduction :
E° ( Fe^2+/Fe ) = -0.447 V et E°= (Cr^3+/Cr)=-0.744 V

Je ne comprend pas qelle est la méthode pour résoudre ce genre d'exercice, puisque la sul formule que j'ai pu trouver marche pour essentiellemnt un seul couple oxydo/réducteur , mais pas pour deux d'un coup !

merci de m'éclairer..
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[invite771bbb3e]

j'aurais juste voulu une méthode, une piste, quelque chose... à 3 semaines de mon concour !!

[invitecc28040c]

Tu dois t'aider de la relation de Nernst
La force électromotrice est la différence de ces relations
avec E₁ et E₂ les 2 relations de Nernst pour les 2 couples

[moco]

Ce n'est pas si simple, Splash. Car le nombre d'électron échangé n'est pas le même pour Fe et Cr.
Il faut procéder différemment et poser la loi de Nernst pour chaque électrode.
Pour Fe/Fe²⁺, cela donne : E(Fe) = E°(Fe) + (0.059/2)log[Fe²⁺] = - 0.447 V + (0.059/2)log[Fe²⁺]
Pour Cr/Cr3+, cela donne : E(Cr) = E°(Cr) + (0.059/3)log[Cr³⁺] = - 0.744 V + (0.059/3)log[Cr³⁺].
La différence de potentiel entre les deux électrodes sera 0.297 V plus un facteur qui est difficile à établir à cause du facteur 1/2 ou 1/3 devant 0.059 V.
Avant de soustraire les deux E, on a intérêt à convertir les dits facteurs en 3/6 et 2/6. Cela donne :
E(Fe) = - 0.447 V + (0.059/6)log[Fe²⁺]³
E(Cr) = - 0.744 V + (0.059/6)log[Cr³⁺]²
La f.e.m. de la pile sera :
E = E(Fe) - E(Cr) = 0.297 V + (0.059/6) log ([Fe²⁺]³/[Cr³⁺]²)

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecc28040c]

oui d'accord, mais c'était sous entendu dans le calcul de E1 et E2 (avec les demi équations)
la transformation 1/2 et 1/3 en 3/6 et 2/6 est utile si on veut tout mettre dans le membre, mais pas obliger lors de l'application numérique
mais c'est vrai que ça fait plus joli

[invite771bbb3e]

Merci beaucoup pour ces réponses ! il me manquait dans mon cours que E= E1-E2 ! donc forcément... !
J'aurais une dernière petite question, si je voulais calculer le pH pour que cette même réaction soit possible, je dois utiliser la formule suivante :
E=E°-0.06 * (q/n) *pH +0.06/n * log (Ox^a / Red^b)
Or on ne connait pas les concentration... comment faire ?

[invitecc28040c]

Pour calculer le pH, il faut que dans une de tes demis équation il y ait des ions H₃O⁺.
Ensuite, ces ions H₃O⁺ rentrent dans le log de loi de Nernst (normalement au numérateur avec l'oxydant, mais ça dépend de ton équation)
Ensuite, tu sors le log d'H₃O⁺ qui se transforme en pH