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Diagramme Potentien en fonction du pH



  1. #1
    cux

    Diagramme Potentien en fonction du pH


    ------

    bonjour à tous, voila, j'ai examen demain de chimie analytique, et j'ai un petit problème pour un exo. j'aurai voulu avoir votre avis sur un exercice que je viens de faire (juste une ptite correction a apporter) :

    Voici la question :

    16. Représenter graphiquement la variation en fonction du pH, du potentiel apparent des
    systèmes Hg(II)Hg(I)/Hg pour des solutions contenant initialement 0,01 atmosphère gramme/litre de mercure en chacune des deux formes dissoutes.

    Données:
    E°1(Hg2+/Hg22+) = 0,91V
    E°2((Hg2)2+)/Hg) = 0,79V
    Produits de solubilité : Hg(OH)2 pL = 25,4
    Hg2(OH)2 pL = 23,0


    déja, j'ai un petit problème : on dit dans l'énoncé que les [ ] des deux phases dissoutes sont égales à 0,01 a mol l-1

    y'a déja un petit problème :

    2Hg2+ + 2e- => (Hg2)2+ E° = 0,91

    (Hg2)2+ + 2e- => 2Hg E° = 0,79

    [(Hg2)2+] = [Hg] = [ Hg2+] = 0,01 ??? ou alors il faut faire attention à la stoechimétrie ? => la concentration de (Hg2)2+ = 0,05 c'est déja une question importante a se poser, sinon on va faire des erreurs par après... pour moi, c'est 0,01 pour tous, car toutes les phases dissoutes sont = 0,01... mais l'énoncé est assez bizarre...


    Attention : Si on considère que les 3 concentrations sont égales à 0,01

    on calcule le pH de précipitation pour les 2 formes basiques :

    pour Hg(OH)2 , cela précipite à 2,3

    pour Hg2(OH)2, cela précipite à 3,5


    On a (à premiere vue) 3 zones de pH à étudier :

    pH < 2,3 : on a que du [Hg2+] = 0,01 dans le premier système et que du [(Hg2)2+] = 0,01 dans le second :

    Hg est sous forme solide, donc son activité sera unitaire (c'est bien juste ?).


    E 1 = 0,91 + 0,03 log (0,01²/0,01) = 0,85 V

    E 2 = 0,79 + 0,03 log (0,01) = 0,73 V



    2,3 < pH 3,5

    le Hg2+ commence à précipiter et sa concentration est maintenant égale à 10^2,6 * [H+]^2 (via la formule du produit de solubilité)

    tandis que dans l'autre systeme, [(Hg2)2+] = 0,01

    on a :

    E 1 (3)= 0,91 + 0,03 log ((10^2,6*[H+]^2)^2 / 0,01) = 1,126 - 0,12 pH (V)

    E 2 (4) reste inchangé => = 0,73 V



    il faut vérifier que le la droite E 1 (3) rencontre bien E 2 (4) pour pH > 3,5

    or ici : 0,73 = 1,126 - 0,12 pH => pH = 3,3 !!!!!


    pour moi il y a dismutation à partir de ce moment la... car c'est le couple du deuxième système qui fixe le potentiel à se moment là... mais je suis bloqué... je ne sais pas comment faire ...


    Ecrire : (Hg2)2+ => Hg + (Hg)2+ ???

    et alors le potentiel est donné par quoi :
    par => Hg2+ + 2e - => Hg

    => E = E° + 0,03 log Hg2+ = E° + 0,03 log (10^2,6 * [H+]^2)

    et alors il faut recalculer E° avec les équations de plus haut comme pour le brome :

    c'est à dire : => E = (2*0,79+2*0,91)/ 4 + 2*0,06/4 log (Hg2+) => E° = 0,85 ?

    après pour pH > 3,5 c'est (Hg2)2+ qui précipite, mais je ne pense pas qu'on doive s'en soucier... car il y a dismutation pour pH = 3,3 et on regarde donc ce quil se passe juste avant.

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  4. #2
    cux

    Re : Diagramme Potentien en fonction du pH

    petit UP, je pense que mon raisonnement est juste, il me faut juste la confirmation pour les concentrations au départ...

    merci !

  5. #3
    Anacarsis_47

    Re : Diagramme Potentien en fonction du pH

    pour dessiner les diagrammes de Pourbaix, on fixe une fois pour toutes les concentrations des différentes espèces qui sont en solution et on prend la même concentration en général pour toutes les espèces. Cela me semble donc bon.

    a++

  6. #4
    cux

    Re : Diagramme Potentien en fonction du pH

    yep, merci! j'ai eu la confirmation par un copain

    mais c'est toujours bon d'avoir l'avis de plusieurs personnes

  7. A voir en vidéo sur Futura

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