Bonjour,
lorsque l'on étudie le potentiel d'une solution en fonction du temps, comment peut-on relier le potentiel mesuré avec la vitesse (par exemple la vitesse de disparition des ions permanganate dans le cadre de la réaction d'oxydation de l'acide oxalique par le permanganate de potassium)?
Il faudrait donc déjà relier potentiel et concentration des ions étudiés mais je m'embrouille à force avec tout ce qui est potentiel de solution...
Quelqu'un peut-il donc m'éclairer?
Le potentiel redox d'une électrode est lié aux concentrations par la formule de Nernst.
Pour le couple MnO4-/Mn2+ ça donne E1= E1° + (0.06/5)*log( ([MnO4-]*[H+]^8)/ [Mn2+] )
et pour le couple CO2/H2C2O4 : E2 = E2° + (0.06/2)* log( ([CO2]²*[H+]²) / [H2C2O4]
Et alors comment je fais pour étudier spécifiquement la vitesse de disparition des ions permanganate? Je calcule comme ça directement la concentration de MnO4-? Je trouve ça bizarre. Mon E mesuré apparaît où en fait? C'est la différence de potentiel entre deux électrodes...
Le potentiel n'est pas relié avec la vitesse de disparition d'une espèce comme l'ion permanganate.
On peut le déterminer par l'expérience, mais on ne peut pas le calculer avec les potentiels redox.
Si tu veux déterminer la vitesse de disparition de cet ion en fonction du temps, dans un mélange avec l'oxalate ou un autre réducteur, tu peux le faire au labo, mais tu ne peux pas le prévoir par calcul.
Pour y parvenir, tu fais un mélange de permanganate, d'acide et d'oxalate. Tu mets le tout dans la cuvette d'un spectrophotomètre, et tu mesures l'absorption dans le vert en fonction du temps. Comme le permanganate absorbe le vert, tu devrais voir diminuer cette absorbance avec le temps. Tu reportes l'absorbance A = e·c·L en fonction du temps, et tu pourra en tirer la vitesse. Mais tu verras que cette loi de décroissance n'a pas de rapport avec les potentiels ou avec la loi de Nernst.
Il faut en savoir beaucoup plus sur ton experience pour te répondre ...Quelle experience fais tu exactement ? quelle difference de potentiel suis tu au cours du temps ( on ne mesure pas un potentiel mais une ddp ) ?
Le potentiel n'est pas relié avec la vitesse de disparition d'une espèce comme l'ion permanganate.
On peut le déterminer par l'expérience, mais on ne peut pas le calculer avec les potentiels redox.
Si tu veux déterminer la vitesse de disparition de cet ion en fonction du temps, dans un mélange avec l'oxalate ou un autre réducteur, tu peux le faire au labo, mais tu ne peux pas le prévoir par calcul.
Pour y parvenir, tu fais un mélange de permanganate, d'acide et d'oxalate. Tu mets le tout dans la cuvette d'un spectrophotomètre, et tu mesures l'absorption dans le vert en fonction du temps. Comme le permanganate absorbe le vert, tu devrais voir diminuer cette absorbance avec le temps. Tu reportes l'absorbance A = e·c·L en fonction du temps, et tu pourra en tirer la vitesse. Mais tu verras que cette loi de décroissance n'a pas de rapport avec les potentiels ou avec la loi de Nernst.
Et bien je pouvais toujours chercher la solution! Merci beaucoup de m'avoir signalé que par calculs je n'arriverai à rien vu qu'on ne peut pas.
Mais alors à quoi sert une courbe d'évolution de potentiel en fonction du temps en fin de compte? Si je prends toujours le même exemple, apparemment la différence de potentiel diminue d'un seul coup au bout d'un certain temps, on observe le même style de courbe que lors d'un dosage en fait. Juste par observation de la courbe ne peut-on pas faire un lien entre vitesse de disparition des ions et potentiel?
Hélas, on ne peut pas faire de relation simple entre le potentiel et le temps.. C'est toujours le cas quand une réaction implique plusieurs électrons dans la demi-équation. Ici il y a cinq électrons impliqués. En réalité une telle demi-équation est la somme de cinq demi-équations élémentaires, qui chacune consomme un seul électron. Et la plupart de ces demi-réactions sont si rapides qu'on ne parvient pas à donner une formule aux produits intermédiaires, où le manganèse est au degré d'oxydation 6, puis 5, puis 4, puis 3, puis 2.
De toute façon, je ne voudrais pas te décevoir. Mais la loi de Nernst ne joue pas pour le permanganate. Normalement on devrait trouver que le potentiel de l'électrode varie avec la concentration en MnO4 selon une loi en .. 0.059/5 log[MnO4-][H+]8.
Eh bien essaye, juste pour rire. Mesure le potentiel de solutions identiques mais qui ont des concentrations différentes en MnO4-. Tu verras que le potentiel varie selon 0.059 log [MnO4-] ! Le facteur 5 passe aux oubliettes. J'ai souvent posé la question à des spécialistes d'électrochimie. Personne n'a pu me répondre, et même Peter Atkins lui-même ne le savait pas !!!
