Bonjour,
Lors de mon cours de chimie, j'ai eu à traiter des diagrammes potentiel - pH, cependant, le nombre d'heures de chimie ayant été revu à la baisse, je n'ai pas vraiment saisi (hormis les grandes lignes) comment interpréter étape par étape un diagramme potentiel pH.
J'ai à traiter diverses réactions chimiques du manganèse et j'aurais aimé que quelqu'un m'explique, si possible étape par étape, la lecture d'un diagramme potentiel pH.
Je vous remercie d'avance.
Une électrode est caractérisée par une demi-équation. Et une demi-équation contient toujours un ou plusieurs électrons. Chacune de ces demi-équation peut se réaliser dans un compartiment de pile, lequel est caractérisé par un potentiel d'électrode. Ces potentiels d'électrode sont tabulés pour des concentrations en ions égale à 1 mole par litre. Pour connaître les potentiels d'électrode dans le cas où les concentrations des ions ne sont pas 1 mole par litre, il faut utiliser la loi de Nernst.
La loi de Nernst dit que le potentiel d'une électrode se calcule en ajoutant au potentiel standard un terme qui vaut 0.059/z fois le logarithme du rapport de concentrations des espèces oxydées sur les espèces réduites, élevées à la puissance égale à leur coefficient dans l'équation. C'est un peu compliqué, je sais. Mais qu'y faire ?
Dans les cas les plus simples, comme celui de la demi-équation Zn --> Zn2+ + 2 e-, le nombre d'électrons z vaut 2, et l'équation de Nernst s'écrit simplement :
E = E° + 0.0295 log [Zn2+]
Et ce potentiel ne dépend pas du pH. Le potentiel E de cette électrode, reporté en fonction du pH, reste constant, donc donne une horizontale fixée à E° = - 0.76 V.
Mais toi, apparemment tu vas étudier des cas plus compliqués, où apparaissent des ions H+ dans la demi-équation. C'est par exemple le cas de la demi-équation où l'ion permanganate se transforme en ion Mn2+. La demi-équation s'écrit :
MnO4- + 8 H+ + 5 e- --> Mn2+ + 4 H2O
Ici, l'équation de Nernst s'écrit :
E = E° + (0.059/5) log ([MnO4-[H+]8/[Mn2+])
Et si tu reportes le potentiel E en fonction du pH, tu obtiendras des points alignés sur une droite, de pente 8 fois 0.059/5. J'espère que tu comprends pourquoi.
Tu fais pareil avec toutes les demi-équations qui t'intéressent, et tu obtiens à chaque fois une droite dans le diagramme E - pH.
OK ?
