Et quand il y a du gaz, on l'exprime comment dans la constante d'équilibre ?

[invite234d9cdb]

Bien le bonsoir à vous !

J'ai un sérieu problème, la solution est peut-être évidente mais il se fait tard et on est moins perspicace en fin de journée

J'ai une pile électrochimique dont la réaction est Cl2(g) + Cd(s) => 2Cl-(aq) + Cd2+(aq).

Comment allez vous exprimer le quotient réactionnel de cette réaction si la concentration en Cd2+ et Cl- est de 1 M et la pression de Cl2 est de 1 atm ?

Dans mon cours je trouve Q=[Cl-]^2[Cd2+]/PressionCl2 en atm.

Ma question : De quel droit peut-on comme ça mélanger des pressions avec des concentrations ? Si je pars du principe que la concentration en Cl2 je l'ai pas, alors comme PV=nRT, n/V=P/RT Je devrais avoir Q=[Cl-]^2[Cd2+]/(PressionCl2/RT).
Ou est passé le /RT ?

Autre question : Si j'applique Nernst j'ai que E=E°-RT/nF lnQ

Je tilte également sur un point : dans mon cours on fait tous les calculs en exprimant Q=[Cl-]^2[Cd2+]/PressionCl2 en atm, or dans le terme en RT/nF juste devant lnQ, R est exprimé comme valant 8,314, soit la constante pour des pressions en pascals -_-
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[invite19431173]

Salut !

N'oublie pas que ce qui compte, c'est les activités. Or, si on assimile les activités aux concentrations (pour les substances diluées) et à P/P° pour la pression, on voit que ce résultat est cohérent.

[invite234d9cdb]

Je vais paraître idiot hein mais... les activités

[moco]

Je reprends ta demande :
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Dans mon cours je trouve Q = [Cl-]²[Cd²⁺]/Pression(Cl₂) en atm.
Ma question : De quel droit peut-on comme ça mélanger des pressions avec des concentrations ?
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Il n'y a pas a priori d'unité unique et définie pour Q. Q peut être calculé en fonction des concentrations, ou en fonction de n'importe quelle grandeur qui est proportionnelle aux concentrations. Comme la concentration du chlore Cl₂ en solution est proportionnelle à la pression extérieure du gaz, tu peux définir Q en y introduisant [Cl₂] ou P(Cl) à choix.
De toute façon la valeur de Q que tu utilises aura une unité mol² ou mole par pascal, que sais-je. Et ceci est une aberration absolue si on veut utiliser ce Q, car on ne peut pas prendre le log d'une grandeur qui a une unité. Le log de 3 mole/L, de 45 pascal ou de 2.8 joule n'a pas de sens. Seul le log de 3, ou de 45, ou de 2.8 a un sens.
Donc quand on veut introduire un Q calculé dans la loi de Nernst, on enlève les unités de P et c. Mais on a le droit de le faire que si on est sûr que le E° de Nernst a été déterminé avec les mêmes concentrations et les mêmes unités qu'on a utilisées nous pour le calcul de Q !

Quant aux activités, c'est un autre chapitre qu'ouvre Benjy star, et qu'on peut négliger à ton niveau. Il s'agit de ceci. La loi de Nernst n'est valable qu'aux concentrations très faibles, plus petites qu'environ 0.1 molaire. Aux hautes concentrations, on remplace la concentration par l'activité. L'activité est la concentration en moles de soluté par kilogramme d'eau libre (et non par litre de solution). Dans 1 litre de solution, il n'y a pas 1 kilogramme d'eau libre, mais presque. L'eau libre est l'eau qui n'est pas combinée aux ions en solution. Si tu dissous un soluté dans l'eau une partie des molécules d'eau se fixe autour des ions et n'est plus "libre".
Tu peux négliger cet effet d'activité.

[A voir en vidéo sur Futura]