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pile et pka



  1. #1
    trinity9

    bonjour, je suis en pcsi et jai l'exercice suivant à faire


    valeur absolue de FEM=1.124V
    j'ai 2 demi pile

    dans un becher :
    Fe2+ à 0.855 mol/L
    Fe3+ à 0.015mol/L

    dans l'autre
    NH4+
    Cl- tous deux à 0.1 mol/L

    il me faut determiner pKa (NH4+/NH3)

    Eo(Fe3+/Fe2+)=0.77V
    et Eo(H+/H2)=0.00 V
    p(H2)=1bar

    mais mon pka est apparemment faux. pourriez vous me dire où est l'erreur de raisonnement svp.

    H2 --> 2 H+ + 2 e-
    Fe3+ + e- --> Fe2+

    Le potentiel le plus élevé agit en capteur d'électrons. H2 est le pôle négatif et Fe le pôle positif


    le potentiel de l'électrode de fer .
    E = Eo + 0.059 log [Fe3+]/[Fe2+] =
    = 0.771 V + 0.059 log (15/855) = 0.771 - 0.103 = 0.667 V

    l'autre électrode est une électrode d'hydrogène, dont le potentiel serait zéro si le pH était zéro.
    On peut calculer ce E(H), en utilisant la définition, selon Nernst :
    E(H) = Eo(H) - 0.059pH - 0.0295 log p(H2)
    E(pile) = E(Fe) - E(H) = 0.667 - E(H) = 1.124 V
    Donc : E(H) = 0.667 V - 1.124 V = - 0.457 V

    de là j'ai tiré pH car je connais p(H2)=1bar
    logp(H2)=0
    Eo(H)=0
    d'ou E(H)=-0.059 pH=-0.457V
    ce qui donne pH=7.73
    je calcule [H3O+]=10^(-pH)= 1.86.10^-8
    je tire [NH3]=[H3O+]
    et[NH4+]=0.1 - [H3O+]
    le probleme c que l'acide s'est tres peu deprotoné vu [H3O+]

    et pka=15 !





    merci de m'aider

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    ced00

    ce qui donne pH=7.73
    Pour une solution d'acide c'est étonnant
    Site et forum dédié à la physique

    www.physique-chimie.tk

  4. #3
    trinity9

    justement j'aurais aimé savoir où était mon erreur !

  5. #4
    Coincoin

    Salut,

    Tes calculs m'ont l'air juste, mais c'est vrai que les résultats sont assez étranges.
    Je soupçonne qu'il faille revoir la demi-équation de la pile de droite, en faisant intervenir NH<sub>4</sub><sup>+</sup> ou NH<sub>3</sub>, mais je n'ai pas le temps de vérifier...
    Encore une victoire de Canard !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Oz

    L'erreur c'est [NH3] = [H30+]

    Car quand tu te situes à un PH voisin de 7 tu ne peux plus négliger l'équilibre d'auto-dissociation de l'eau :

    H20 + H20 = H3O+ + OH-

    Voilà, vu que tu fais pas de fautes dans les calculs tu devrais t'en tirer avec ça !

    Juste une chose : l'électrode n'est pas en hydrogène, c'est un métal inerte plogé dans une solution acide qui contient du dihydrogène, en général du platine qui est immunisé à la corrosion même en milieu acide,

    Le Magicien d'Oz.

  8. #6
    trinity9

    ok, mais après on s'en sert comment de la reaction de l'autoprotolyse de l'eau , une fois que j'ai le pH, il me sert à quoi? du coup maintenant que j'ai 2 reactions, je suis bloquée !

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  10. #7
    Coincoin

    Il ya quand même un truc qui cloche: tu as un pH supérieur à 7... Alors que l'autoprotolyse de l'eau devrait donner un pH de 7, puis la déprotonation de Nh<sub>4</sub><sup>+</sup> devrait le faire diminuer...
    Encore une victoire de Canard !

  11. #8
    trinity9

    bon ben merci pour votre aide, la prof a dû se tromper en donnant la valeur de la FEM

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