titrage potentiométrique

[invite311fc1c7]

Je suis nouveau et je n'ai pas encore eu le temps de regarder ne serait-ce que le quart de ce forum. excusez moi si ce sujet a déjà été posté auparavant.
Je ne suis pas vraiment bon en chimie (et c'est un euphémisme) et notre prof a eu la gentillesse de nous donner quelques excercices a faire pendant ces vacances de noël. Bien entendu je sèche. J'espère que quelqu'un parmis vous pourra m'éclairer.

Alors voici le problème: On a au prélable dosé une solution de sulfate de ferreux (de l'anti-mousse) a l'aide de sulfate de cérium(IV). Le volume de solution a dosé est noté Vi, et on a trouvé un volume équivalent V0. après avoir établi le tableau d'avancement, on nous demande de retrouvez l'expression du potentiel en fonction du volume de solution cérique ajoutée a l'aide de la loi de Nerst. On nous donne le potentiel standard des deux couples mis en jeu: Fe(III)/Fe(II) et Ce(IV)/Ce(III).

Mon problème c'est qu je ne parviens pas a débuter, je ne vois pas par où comencer. Si vous pouviez me donner quelques conseils ce serait super sympa. Merci d'avance.
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[invite8241b23e]

Commence par écrire les équations.

Ecris ensuite la concentration en Fe en fonction du volume de Ce, ce sera déjà un bon début !

[invite311fc1c7]

merci. Je vais suivre cette piste et voir si j'aboutis. ++

[invite311fc1c7]

En ce moment j'ai les deux demies équations, l'équation bilan et le tableau d'avancement.

réaction de dosage : Fe(II) + Ce(IV) = Fe(III) + Ce(III)
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. .V<Ve : C0V0 CV 0 0
. .eq : CoVo-CV E Cv CV
-----------------------------------------------------
. .V=Ve : CoVo CVe 0 0
. .eq : E E Cve Cve
------------------------------------------------------
. .V>Vf : CoVo CVf 0 0
. .eq : E CV-CVf CVf CVf
------------------------------------------------------


Le prof a eu la bonne idée de ne pas nous avoir expliquer comment utilisé la superbe formule Nernst... J'ai donc gribouiller ce-ci:

E(Fe(3)/Fe(2))= E°+(RT)/F* ln(CV/ CoVo-CV)
E(Ce(4)/Ce(3))=E°+(RT/F)*ln(E*(Vo+V)/CV)

J'ai de gros doute sur ce que j'ai écrit...Est-ce que quelqu'un pourrait me dire ce qui ne va pas et comment me corriger?

Je me demandais aussi comment déterminer le potentiel de la solution en ayant les potentiel des couples. Est-ce qu'il me suffit de les additionner? J'ai beau feuilleté mon cours, ça ni figure pas..

Merci d'avance

Ps; déolé pour le tableau, je n'ai pas réussit a faire mieux.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea724b912]

Dans la formule de nernst c'est RT/nF ou n est le nombre d'electrons échangé par le processus electrochimique. Génralement on simplifie l'expression par 0.06/n et on remplace les Ln par des Log.

[invite311fc1c7]

merci. Mais dans l'équation seul 1 électron est échangé, j'ai donc imédiatement simplifier. Mais je voudrais surtout savoir si je dois les additionner pour obtenir le potentiel total de la solution.

[moco]

Ce problème est plus difficile qu'il n'y paraît au premier abord.
En effet tu dis disposer d'une solution de sulfate ferreux où tu vas ajouter peu à peu du sulfate cérique. Tu auras bien entendu la réaction :
Ce⁴⁺ + Fe²⁺ --> Ce³⁺ + Fe³⁺
Le problème c'est qu'au début tu n'as en solution que du sulfate ferreux, et ni ion Fe³⁺ ni Cérium. Dans ce cas le potentiel le potentiel n'est pas défini.
En effet il se décrit pas la loi de Nernst :
E(Fe) = E° + 0.059 log([Fe³⁺]/[Fe²⁺]), car RT/F = 0.059 Volt
Et comme [Fe³⁺] est nul, le log de zéro tend vers moins l'infini.
En réalité, toute solution de ion Fe²⁺ contient une très faible quantité de ion Fe³⁺. Donc son potentiel n'est pas infini. Dans ton cas il faudrait savoir la concentration de ce ion Fe³⁺ initial.
Ce qu'on peut dire, c'est que le potentiel partira à une valeur très basse du potentiel, puis au fur et à mesure que tu ajoutes du Ce⁴⁺, le potentiel croît. Il se stabilise à la valeur E°(Fe³⁺/Fe²⁺) quand tu auras ajouté exactement la moitié de la quantité de Cérium qu'il faut pour détruire tout ton Fe²⁺. Il reste même jolimewnt constant un bon bout avant à après cette valeur critique. Puis il subit un saut quand tout le Fe²⁺ est détruit, pour se stabiliser à E°(Ce⁴⁺/Ce³⁺) quand tu auras ajouté le double de la quantité de Cerium nécessaire à atteindre le virage.

[invite311fc1c7]

Ce que tu me décris est exacte. Cette excercice a été donné après un TP. J'a relevé les différentes valeurs du potentiel en fonction du volume versé de cérium. J'ai ensuite tracé la courbe correspondante. Elle est effectivement quasiment constante au début puis croit très rapidement et se stabilise. D'ailleur son allure est identique a celle obtenue par conductimétrie. Le but final de l'excercice est de trouvé la quantité de Fe(II) et comparé avec ce que le fabricant a préciser sur l'emballage de cette anti_mousse (excercie classique). Je ne connais pas la concentration en Fe(III) mais par contre j'ai le pontentiel initiale de la solution sans ajout de cérium.

Avec le tableau d'avancement, j'ai réécris l'équation de nernst pour les deux couples, en exprimant Fe en fonction de Ce versé. Je ne connais rien a la potentiométrie, a partir de là je ne sais pas comment obtenir l'équation du potentiel total de la solution en fonction du volume de cérium versé. Grâce a la courbe j'ai le volume équivalent et le potentiel lui correspondant, je pense qu'une fois que j'aurais trouvé l'équation, je pourrais alors determiner la concentration en Fe.

Je crois que je suis encore loin d'y arriver...

[invite311fc1c7]

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