Rédox???

[invitef9763c7c]

On prépare une solution S1 tamponné à pH=0 en dissolvant 2,54 g de chlorure ferreux dans 100 mL d'ED et une solution S2 tamponné à pH=0 en dissolvant 3,68g de nitrate stannique dans 100 mL d'ED.
Calculer le potentiel de la solution S obtenue en mélangeant 50 mL de S1 et 50 mL de S2

Masse atomique en g.mol-1 Sn=120; Fe=56; N=14; O=16; Cl=35.5
E° (Fe3+/Fe2+)=0.77V E°(Sn4+/Sn2+)=0.15V

Pour commencer on a du Sn4+ et du Fe2+ donc la réaction n'est pas possible, la règle du gamma n'est pas respecté. Jusque la j'y arrive mais ensuite je suis bloquer. En regardant la correction qui m'est été donné que voici, une question me vient

Solution donné:
Pas de réaction!!!!
E= (E°1 x n1 + E°2 x n2)/ n1 + n2 = (0.77 x 1 + 0.15 x 2)/3

Ma question est donc: pour moi je pense que le n écrit sur ma correction est le nombre d'électron échangé, c'est pourquoi je demande confirmation et mon autre question est est-ce que cela a une importance de préciser que l'on se trouve dans une solution tamponé à pH=0

Merci d'avance
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[moco]

Voilà un problème particulièrement stupide.
1 - On ne peut pas "tamponner" une solution à pH zéro. On peut dissoudre de l'acide de manière à former une solution qui soit à pH zéro. Mais on ne peut pas la tamponner.
2 - Si on veut qu'une solution de chlorure ferreux ait un pH de zéro, il faut dissoudre des quantités considérables d'acide, et ce n'est pas un tampon.
3 - On ne peut pas dissoudre du nitrate stannique, pour la raison fort simple que le nitrate stannique n'existe pas. Il existe bien du chlorure stannique SnCl₄, mais pas de nitrate.

Il faut donc réécrire le problème et dire qu'on dissout
1) 2.54 g de FeCl₂, donc 0.02 mole de FeCl₂ dans 100 mL eau. [Fe2+] = 0.2 mol/L.
2) 0.01 mole de "nitrate stannique", donc on a une concentration de ion Sn⁴⁺ = 0.1 mol/L.

Comme on ne dissout pas du tout de ion Fe³⁺ et de ion Sn²⁺, il y aura immanquablement réaction, même partielle entre Fe²⁺ et Sn⁴⁺.

2 Fe²⁺ + Sn⁴⁺ --> Sn²⁺ + 2 Fe³⁺

Dans le mélange de ces 2 solutions, on peut dire qu'il y a, avant réaction une concentration [Fe²⁺] = 0.1 mol/L, et [Sn⁴⁺] = 0.05 mol/L.
Admettons que x mole de Sn⁴⁺ réagissent et consomment donc 2x mole Fe²⁺, il restera à la fin :
[Fe²⁺] = 0.1 - 2x
[Sn⁴⁺] = 0.05 - x
[Fe³⁺] = 2 x
[Sn²⁺] = x

L'équilibre est atteint quand les deux potentiels sont égaux. Tu appliqueds la loi de Nernst.
E(Fer) = 0.77 + 0.059 log(2x/(0.1 - 2x))
E(étain) = 0.15 + 0.0295 log((0.05 - x)/x)

Tu égales ces deux expressions. Cela te donne une équation à 1 inconnue, qu'il est facile de résoudre. vas-y ! Je ne veux pas faire tout le calcul jusqu'au bout.

[HarleyApril]

[grillé par Moco]