Potentiel standard et constante d'équilibre

[Omnitrix]

Bonjour à tous,

J'éprouve quelques difficultés à résoudre le problème suivante :

On utilise la pile suivante pour déterminer la constante de basicité d'une amine :



La force électromotrice de la pile vaut 0.490V. calculer Kb de
Je pense avoir les couples suivant :






J'égale les deux potentiel à l'équilibre





J'ai ensuite isolé Einc pour et utiliser la relation suivante pour trouver la valeur de Kb mais ma réponse n'est pas correcte ???

J'ai considéré que l'espèce qui s'oxyde est l'hydrogène parce que dans la description de la pile H2 est à l'emplacement de l'anode mais est-ce que la force électromotrice donnée dans l'énoncé donne une info sur l'espèce oxydée ??
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[jeanne08]

Tu ne peux pas avoir la bonne réponse ... regarde la demi équation redox que tu as écrite ... cela ne va pas du tout .
le couple RNH3+/RNH2 est un couple acidobasique et le potentiel de l'électrode de gauche te permet de calculer le pH de la solution ( on a le couple H2/H+) puis les constantes d'acidité ou de basicité du couple acidobasique

l A priori, la force électromotrice est donnée en valeur absolue ( tu achètes une pile de 1.5 V puis tu cherches le + et le - avant de la placer ) . A toi de voir , qui de l'électrode avec la solution étidiée ou de l'ENH a le potentiel le plus haut ...

[Omnitrix]

Je pensais que j'étais dans les conditions standard et donc que dans ce cas là, la concentration en H+ était de 1M et la pression de H2 etait de 1 atm d'ou mon calcul. Donc je ne dois pas chercher à trouver le potentiel du couple RNH3+/RNH2 si je te comprend bien et la concentration H+ n'est pas de 1 M ...

[Omnitrix]

Il me manque des H+ dans la demi réaction qui implique RNH3+/RNH2 c'est ce que tu voulais dire par le fait que la demi-réaction n'allait pas ..

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

L'electrode de gauche est une électrode avec le couple redox H2/H+ , la concentration en H+ étant celle de la solution mélange de RNH3+( acide)+RNH2(base)

[Omnitrix]

Voici ce à quoi j'arrive ...



Ma relation est-elle correcte parce que je tombe sur une concentration en assez élevé et donc pour le calcul du Kb ça ne colle pas du tout...

[jeanne08]

Comment arrives tu à la relation que tu indiques ??

conseil : dissocie les deux parties de l'exercice :
1) partie pile qui te permet de calculer le pH de la solution
2) partie calcul de pK connaissant la composition et le pH de la solution .

[Omnitrix]

Voilà ce qui me semblait logique ....avant que je n'obtienne pas le bon résultat !!




Avec pression H2 = 1



En couplant les deux



j'isole H+



Connaissant les concentration de RNH3+ et RNH2 et H+
je les ais introduit dans l'expression du ka de RNH3 +



Et connaissant Ka je retrouve Kb qui est un peu différent de la réponse du cours ....est ce que cette manière de faire n'est pas correcte ?

[jeanne08]

Tu fais une erreur un peu fondamentale : RNH3+ /RNH2 n'est pas un couple redox , c'est un couple acidobasique RNH3+ = RNH2 +H+ . Il n'y a aucun électron échangé la dedans ... ce n'est pas un couple redox. Je te répète que , à l'électrode de gauche tu as le couple H2 gaz/H+ avec une concentration en H+ imposée par le couple acidobasique présent.
E gauche = 0.00 + 0.059/2 log (H+)^2 /PH2 . Ce potentiel de E gauche est plus petit que celui de l'électrode de droite (ENH E=0.00 V)
La fem est E droite - E gauche ...
A toi de bien piger et de finir ...

[Omnitrix]

C'est ok ...dans mon cours l'énoncé est présenté sous forme d'une pile, je n'ai pas prêté attention à ce détail fondamentale...un piège tendu par le prof dans lequel j'ai foncé tête baissé !!! !!! merci pour ton aide