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Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile




  1. #1
    Gecko94

    Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Bonjour à tous,

    J'ai une question concernant l'effet d'un ajout de 26 mL de NaOH 0,09 mol/L dans le compartiment du souffre de la pile suivante :
    Hg 2+ (0,02mol/L) | Hg || SO42- (0,2 mol/L) | S2O62-

    On nous demande de calculer le nouveau potentiel après cet ajout.

    On est à pH 2

    Les demi-réactions sont les suivante :
    • Hg 2+ + 2e- <--> Hg (E°=0,851)
    • 2SO4 2- + 4H+ + 2e- <--> S2O62- + 2H2O (E°=-0,2)

    La réaction de la pile : Hg 2+ + S2O62- + 2H2O --> Hg + 2SO4 2- + 4H+ + 2e-

    Est-ce que l'ajout du NaOH va juste modifier la concentration du souffre, ou l'effet basique du NaOH aura une influence sur le potentiel de la pile ?

    Nombre de mole de NaOH = 2,34 E-3

    En toute logique, la concentration de SO42- devrait changer et devenir égale à 0,2/(1+26 E-3) = 0,195 mol/L, de là je modifie simplement la concentration dans l'équation de Nernst ?

    Merci d'avance pour votre aide

    -----


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  3. #2
    Gecko94

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Je pense avoir répondu à la question

    Je n'ai pas de volume, mais disons que c'est 1L.
    La concentration de H3O+ est de 0,01, nous le savons en connaissant la valeur du pH.

    Avant d'ajouter le NaOH :

    Moles de H+ dans la solution = 0,01

    Après avoir ajouté le NaOH :

    Moles de NaOH ajouté = 2,34 E-3

    Moles de H+ dans la solution après réaction avec NaOH, Moles de H+ : 7,66 E-3 (0,01 - 2,34 E-3)

    Équation de Nernst : 0,05 est la concentration de S2O62-

    formnernstnaoh.PNG

    Nouveau potentiel : 1 254 V

    Est-ce correct ?
    Dernière modification par Gecko94 ; 28/08/2018 à 19h43.

  4. #3
    jeanne08

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    première remarque : la réaction bilan dans la pile ne doit pas comporter d'électrons ...
    le potentiel de l'électrode de droite est donné par la formule de Nernst : E = E° + 0,06/2 *log ( SO42-)^2 (H+)^4/ (S2O6 2-). Donc si on ajoute de la soude la concentration en ion H+ va diminuer ( H++OH- -> H2O ) donc le potentiel de l'électrode de droite va diminuer donc la ddp entre électrode de gauche ( borne + ) et électrode de droite ( borne - ) va augmenter.


  5. #4
    Gecko94

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Oui j'ai peut-être été trop vite, évidemment il n'y a pas d’électrons dans la réaction bilan, c'est bien celle-ci :
    Hg 2+ + S2O62- + 2H2O --> Hg + 2SO4 2- + 4H+
    Et pour confirmer ce que tu viens de dire, le potentiel augmente bien, il passe de 1,24 V à 1,254 V grâce à la diminution des ions H+ dans l'équation de Nernst. Dans l'équation que j'ai montré, les deux réactions sont ensembles, c'est la même chose que de faire E=E1-E2 ou E cathode - E anode

    Donc je pense que ma réponse est correcte

    Merci !

  6. #5
    Gecko94

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Mais du coup vu qu'on ajoute 26 mL d'une solution, la concentration n'est plus la même, doit-je en prendre compte dans le calcul ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Gecko94

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Edit : Non car cela ce change rien dans le calcul

  9. #7
    moco

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Bonsoir,
    Petite question stupide. Est-ce que le ion S2O62- existe ? Cela signifierait que le soufre soit au degré d'oxydation +5. Et ma connaissance, le soufre n'est jamais au degré d'oxydation +5 !
    De plus, l'équation corrigée est toujours fausse ! Les charges ne sont pas équilibrées.
    Dernière modification par moco ; 29/08/2018 à 17h48.

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  11. #8
    Fiolerlenmeyereur

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Bonjour,
    Sur internet j'ai trouvé qu'il existait sous le nom de (anion) dithionate (après c'est wikipédia ...)
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Dithionate
    Dernière modification par Fiolerlenmeyereur ; 29/08/2018 à 18h15.

  12. #9
    moco

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Bonsoir,
    Merci pour l'information sur le Dithionate. Je me demande bien comment on le fabrique. Mais c'est une autre question.

  13. #10
    Fiolerlenmeyereur

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Si tu trouves la réponse.... fait moi signe

  14. #11
    Gecko94

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Bonjour,
    Pour la demi-réaction, dans mon cours la demi réaction est :

    2 SO42- + 4H+ + 2e- <--> S2O62- + 2 H2O

    Mais sur un site j'ai trouvé celle-ci : (https://issuu.com/time-to-wake-up/do...edox_potential) 4 ème page à -0.22 V

    2 SO42- + 4H+ + 2e- <--> S2O62- + H2O

    Donc sans 2 H2O mais un seul

    Dans mon cours le potentiel pour la demi-réaction est aussi de -0.2

    Y aurait-il une erreur dans mon cours alors ?

  15. #12
    Gecko94

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Je me corrige moi-même, je pense que mon cours est correct pour respecter le nombre d'hydrogène et d'oxygène dans l'équation.

    Et le nombre de charge est respecté dans

    Hg 2+ + S2O62- + 2H2O --> Hg + 2SO42- + 4H+

    2 charge + et 2 charges - à gauche
    2*2 charges - et 4 charges + à droite

    Dans la foulée j'avais une autre questionà laquelle j'ai du mal à répondre, c'est l'effet de l'introduction de 0.05 mol/L de CN- dans le compartiment de Hg sachant que la constante de complexation de (Hg(CN)4)2- est de 10^41

    La réaction de complexation est :

    Hg2+ + 4CN- <--> (Hg(CN)4)2-

    Étant donné la grande valeur de la constante, la totalité de Hg2+ présent dans la solution est directement complexé en Hg(CN)42- mais je ne sais pas le prouver par calcul ni recalculer le nouveau potentiel avec cette complexation

  16. #13
    jeanne08

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Si on complexe les Hg2+ , le potentiel de l'électrode de mercure va baisser ( E = E° Hg/Hg2+ + 0,06/2 log (Hg2+) ) car la concentration en Hg2+ va baisser. Toutefois , si on ajoute 0,05 mol/L de CN- à 0,02 mol/L de Hg2+ , la réaction de complexation est quasi totale mais on ne met pas assez de cyanure pour complexer tous les ions Hg2+. Les cyanuress vont disparaitre en quasi totalité avec 0,05/4 mol/L de Hg2+ ... il en reste encore pas mal ...

  17. #14
    Gecko94

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Super merci !

    Et pour une concentration de CN- comme 0,1, la totalité des ions Hg2+ est complexé :

    0,1/4 = 0,025

    0,025-0,02 = 0,005 mole/L de CN- qui reste en solution, auront-ils un effet sur le potentiel ? Je ne pense pas qu'il faut utiliser le Kps car Hg2+ et CN- n'ont pas de constante excepté pour Hg2 2+ et CN-

  18. #15
    jeanne08

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Si on ajoute un excès ( exemple 0,1 mol/L ) de cyanure tous les ions Hg2+sont complexés mais il en reste un chouia calculable
    Avec les concentrations initiales 0,02 en Hg2+ et 0,1 mol/L CN- on a dans la solution tous les Hg2+ ( à un chouia près) donc la concentration en complexe est 0,02 mol/L , les CN- disparus sont 0,02*4 = 0,08 mol/L donc il reste 0,1-0,08 mol/L de CN- . On remets ces 2 concentrations dans la constante de formation du complexe, ce qui nous permet de calculer la concentration en Hg2+ ( le chouia dont il est question ) que l'on remet dans la formule de Nernst du couple Hg/Hg2+ pour calculer le potentiel.

  19. #16
    Gecko94

    Re : Question concernant l'ajout de NaOH dans le compartiment d'une pile

    Super merci beaucoup !

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