Transfert protons électrode pH-métrie

[invite829812a9]

Bonjour à tous,

Je voudrais savoir si l'affirmation qui suit est vraie ou fausse :

Avec un pH-mètre, lorsque l'on mesure un pH, il y a transfert des protons à travers la membrane de l'électrode indicatrice dans le sens du gradient de protons.

Pour moi, le sens du gradient de concentration c'est le sens de la diffusion simple imposée par le gradient, c'est-à-dire de la zone la plus concentrée en H+ vers la moins concentrée en H+.

On est d'accord avec ça ?

Ensuite, je ne connais pas bien le principe d'une électrode indicatrice en verre. Si je dis que les protons sont fixés de part et d'autre de la membrane en verre mais qu'ils ne la traversent pas. Est-ce correct ? Si je pouvais avoir quelques précisions sur une telle membrane vis-à-vis des ions de part et d'autre.

Du coup, je pense que l'affirmation initiale est fausse.

Merci par avance
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[moco]

Cette affirmation à la fois vraie et fausse. C'est vrai qu'il y a un transfert de protons dans le sens du gradient de concentration en ion H+. Mais on ne peut pas dire que les protons de la solution intérieure traversent la membrane. On a pu le prouver en mettant de l'eau tritiée à l'intérieur, c'est-à-dire de l'eau contenant l'isotope H-3 (dont le noyau contient 1 proton et 2 neutrons). Ce nuclide est radioactif à longue période (plusieurs années). Or on n'a jamais pu observer que la radioactivité béta passe à travers la membrane et rende l'eau extérieure radioactive, même en attendant plusieurs semaines. Donc il y a bien des protons qui quittent la solution intérieure et se fixent dans la membrane, mais ils ne parviennent pas à traverser. Tout se passe comme si les protons ainsi fixés chassaient d'autres protons faisant partie de la membrane. Lesquels chassent d'autres protons plus avant dans le trajet vers l'extérieur. Et ainsi de suite. Chaque proton avançant de quelques picomètres pousse le suivant. A la fin la solution interne a perdu quelques protons, et la solution externe en a reçu le même nombre. Mais ce ne sont pas les mêmes protons.
Il ne faut pas non plus oublier que si la solution intérieure perd des protons, elle perd simultanément des ions de signe contraire. Si ce sont des ions chlore Cl-, ils vont réagir avec le fil d'argent qui est au centre de la solution centrale, pur former un dépôt de chlorure d'argent AgCl insoluble et libérer des électrons qui iront suivre le fil d'argent jusqu'à la contre électrode, mais qui, en route traverseront un voltmètre. Et la tension lue est proportionnelle à la différence entre le pH intérieur et le pH extérieur.

[invite829812a9]

Belle explication, merci beaucoup moco