Oxydoreduction

[invite3ea9cb90]

Bonjour à tous,
Voilà, je viens de résoudre un dm en chimie minérale, mais j'aimerai que vous me confirmez si ma solution est bonne. En pièce jointe vous trouverez ma feuille.
Voici l'énoncé :

1. Soit une "électrode à hydrogène" c'est à dire une demi-pile mettant en jeu le couple redox H⁺/H_2(gaz)
Donner l'expression du potentiel de cette électrode, noté E₁.

2. Soit une "électrode à oxygène" c'est à dire une demi-pile mettant en jeu le couple redox O^2(gaz)/H₂O_(gaz)
a) Ecrire l'équation de la réaction caractérisant cette électrode.
b) Donner l'expression du potentiel de cette électrode, noté E₂.

3. On considère la pile formée par l'association des deux demi-piles précédentes.
a) Quelle réaction chimique globale se produit dans cette pile quand elle débite ?
b) Donner l'expression de la f.e.m de cette pile en fonction de E⁰(H⁺/H_2(gaz)), de E⁰(O²/H₂O_(liq)), de P(O₂) et de P(H₂) le pH ayant même valeur dans les deux demi-piles.
c) Calculer la f.e.m de cette pile dans le cas où P(O₂)=P(H₂)= 10⁵ Pa.
Merci
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[zephir84]

Bonjour à tous,
Voilà, je viens de résoudre un dm en chimie minérale, mais j'aimerai que vous me confirmez si ma solution est bonne. En pièce jointe vous trouverez ma feuille.
Voici l'énoncé :

1. Soit une "électrode à hydrogène" c'est à dire une demi-pile mettant en jeu le couple redox H⁺/H_2(gaz)
Donner l'expression du potentiel de cette électrode, noté E₁.

2. Soit une "électrode à oxygène" c'est à dire une demi-pile mettant en jeu le couple redox O^2(gaz)/H₂O_(gaz)
a) Ecrire l'équation de la réaction caractérisant cette électrode.
b) Donner l'expression du potentiel de cette électrode, noté E₂.

Bonjour,

1) H+ + e- --> 1/2 H2
E1 = E⁰(H⁺/H_2(gaz)) + 0.059 (log [H+]-1/2 log P_H2)

2) O2 + 4H+ + 4e- --> 2H2O
E2 = E⁰(O₂/H₂O_(gaz)) + (0.059/4) log (P_O2 . [H+]⁴)

[invite3ea9cb90]

Mais [H+], vaut combien ? on a pas de données

[moco]

La tension de la pile ne dépend pas de la concentration des ions H⁺, même si le potentiel de chaque électrode dépend du pH.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3ea9cb90]

je trouve 1.23 V en fem, est ce juste ?

[invite3ea9cb90]

Personne peut me confirmer ou me dire que j'ai faux ?
Une amie me dit qu'elle a trouvé en fem 1.4 V avec E1 : 0.1475 et E2 : 1.23
Pouvez vous m'aider ?
svppp

[moco]

De mémoire, et pour avoir fait ce problème autrefois, une f.e.m. de 1,23 V me paraît correcte.

[zephir84]

Mais [H+], vaut combien ? on a pas de données

Bonjour,

E = E2-E1 avec E2 et E1 que j'ai ecrit dans un message précédent.

E = E0(O2/H2O(gaz)) + (0.059/4) log (PO2 . [H+]⁴) - {E0(H+/H2(gaz)) + 0.059 (log [H+]-1/2 log PH2)}
E = 1.23-0.059pH +0.059/4 log PO2 - {0 + 0.059pH - (0.059/2) lopPH2}
E = E = 1.23 +0.059/4 log PO2 + (0.059/2) logPH2}

On voit que E ne dépend pas du pH. Inutile de connaitre la valeur du pH pour faire le calcul. En revanche pour calculer les valeur de E1 et E2 le pH est nécessaire. Je ne voit pas comment vous avez obtenu vos valeurs de E1 et E2.

Dans ton formulaire question 3b

Il y a une erreur de signe pour E2
E2 = E0(O2/H2O(gaz)) -0.059pH + (0.059/4) log (PO2 )