Calcul de potentiel

[Eva.]

Bonjours,

Est-ce que quelqu'un pourrait m'aider sur cet exercice merci d'avance.

On réalise les deux demi-piles suivantes:
- demi-pile n°1: 100 cm3 d’une solution aqueuse d’ions Cu2+, à une concentration de 0,1 mol.L-1, dans laquelle plonge une lame de cuivre
- demi-pile n°2: 100 cm3 d’une solution aqueuse d’ions Cu2+, à une concentration de 10-2 mol.L-1, à laquelle on a ajouté 100 cm3 d’une solution d’ammoniac à une concentration de 1 mol.L-1, dans laquelle plonge une lame de cuivre
L’expérience a lieu à une température de 20°C.

remarque: on supposera la quantité d’ammoniac suffisante pour faire disparaître le précipité de Cu(OH)2. On considérera que seul le complexe [Cu(NH3)4]2+ stable est formé.

On relie les deux demi-piles à l’aide d’un pont ionique et on mesure une différence de potentiel de 0,38 V entre les deux électrodes.

1. Calculer le potentiel E1 pris par la lame de cuivre par rapport à la solution dans la demi-pile n°1.
2. Calculer le potentiel E2 pris par la lame de cuivre par rapport à la solution dans la demi-pile n°2.
3. Calculer la concentration molaire en ions Cu2+ de la solution contenue dans la demi-pile n°2.
4. Calculer la constante de dissociation, pK0 de [Cu(NH3)4]2+.

donnée: potentiel rédox normal E0(Cu/Cu2+) = 0,34 V

J'ai réussi à faire les deux premières question mais je bloque sur la 3° et la 4°
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[jeanne08]

E1 est forcement superieur à E2 car le compartiment 2 contient moins de Cu2+ . Tu as calculé E1 puis E2 car tu connais E1-E2 .
Dans le compartiment 2 tu as des Cu2+ en quantité calculable ( faible ) à partir du potentiel E2 , des NH3(quasi intact , on en a mis beaucoup ) et du complexe en quantité calculable car les Cu que l'on a mis au départ sont sous forme de complexe ( essentiellement ) ou libres ( peu ) . Bref tu dois calculer toutes ces quantités et ces concentrations et répondre aux questions posées

[Eva.]

d'accord très bien merci

[Eva.]

Mais est-ce que pour calculer la concentration de Cu2+ il faut faire; E2=E°+0.06*log(CU2+)*(NH3)^4 ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

Non tu as plusieurs couples redox en équilibre :ils sont au même potentiel
(a) Cusolide +4NH3 = complexe + 2e- E = E°Cusolide/Complexe + 0,06/2 log (complexe)/(NH3)^4
(b) Cusolide = Cu2+ + 2e E = E°Cusolide/Cu2+ + 0.06/2 log (Cu2+)
Le couple a est prédominant mais tu ne connais pas le E° de ce couple , par contre,pour le couple b, tu connais le E° et comme tu as E2 tu peux calculer la concentration en Cu2+ qui se trouve dans le compartiment 2 . Tu vas alors regarder ce que l'on a mis au départ pour en arriver là . On a mis un gros excès d'ammoniac et quasi tous les Cu2+ mis au départ sont transformés en complexe ( ce qui reste est calculé )

note : beaucoup d'exercices faisant intervenir les potentiels redox reposent sur le fait suivant : quand on a plusieurs couples redox en équilibre ils sont au même potentiel ... on regarde alors quel est le plus pratique à utiliser selon le contexte.

[Eva.]

Ha oui je vois j'ai trouvé Cu2+ et après je doit faire un tableau d'avancement ?