Vérification expérimentale de la loi de Nernst

[Ebel]

bonjour je suis bloqué sur le calcul du rapport de concentration r=Fe3+/Fe2+ à chaque fois que l'on ajoute Fe2+ . pour tracer la courbe U en fonction du log(concentrations Fe3+/Fe2+) . Est ce que vous pouvez m'aidez s'il vous plait . Merci


Dans un bécher de 150 mL, verser 10 mL de la solution de Fe3+ à 0,1 mol.L-1 et
40 mL de la solution H2SO4 à 1 mol.L-1 (prélevés au moyen d’une éprouvette).
• Brancher avec précaution les deux électrodes plongées dans cette solution aux bornes du
millivoltmètre. Homogénéiser la solution à l’aide d’un agitateur magnétique.
• Remplir la burette de 25 mL avec la solution de Fe2+ de concentration 0,1 mol.L-1
. Ajouter la solution de Fe2+ à 0,1 mol.L-1 par incréments à la solution de Fe3+ à l’aide de la burette.
Après chaque addition, mesurer le potentiel de l’électrode de platine par rapport au potentiel de
l’électrode de référence (le voltmètre affiche : ).
La valeur des incréments sera choisie de sorte que le volume total de la solution de Fe2+ versé soit
successivement égal en ml à 0,5 ,1 ,2 ,5...
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[gts2]

Où est le problème ?

Dans la formule de Nernst ? Voir le cours.
Dans la concentration en Fe2+ ? Il faut simplement appliquer deux fois la définition de la concentration : dans le volume en provenance de la burette et dans le becher.

[Ebel]

merci pour votre réponse.
mais je n'ai pas bien compris comment appliquer deux fois la définition de la concentration : dans le volume provenant de la burette et dans le bécher ?? pouvez-vous me donner un exemple de calcul de la concentration de fe3+ après avoir ajouté un volume de fe2+ ? car pour chaque volume ajouté de fe2+ je doit calculer le rapport de concentration des deux

[gts2]

La quantité de Fe2+ ajouté est n(Fe²⁺)=c(burette)*v(burette), c'est que j'entendais par "... définition de la concentration : dans le volume en provenance de la burette ..."

Pour ce qui de Fe3+, je ne vois pas le problème c=n/V.
- n est la quantité initialement présente (due au 10 mL de la solution de Fe3+ à 0,1 mol.L-1)
- V est le volume du becher (solution Fe3+, solution H2SO4, apport de la burette)

Ceci étant, comme on a un rapport de concentration, il suffit de calculer le rapport des quantités de matière, et dans ce cas n(Fe3+) ne change pas ! et le calcul précédent inutile.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ebel]

je vous remercie pour votre réponse

D’après ce que j'ai compris :
On fait nFe3+/nFe2+= (10*0,1)/ c(burette)*v(burette) = (10*0,1)/ (0,5*0,1) =10 /0,5=20  ceci devient seulement un rapport de volume car les deux concentrations sont égales . 0,5ml c’est le premier volume ajouté de Fe2+
D’où log(Fe3/fe2+)=log(20)=1,3?
volume burette = (volume initiale -volume versé de fe2+) =(25-0,5) pour le premier cas ?
D’où log(Fe3/fe2+)=log(20)=1,30
Et pour présenter la courbe de U en fonction de log(fe3+/fe2+), il faut utiliser du papier logarithmique pour obtenir une ligne droite?

[gts2]

J'ai pris une notation raccourcie : v(burette)= volume versé à l'aide de la burette.

- premier point (10*0,1)/(0,5*0,1) = 10/0,5 = 20 rapport des volumes en effet on peut donc simplifier pour la suite.
- deuxième point 10/1 = 10
- troisième point 10/2 = 5
...
Les variations sont exponentielles de telle manière que les variation du log soit linéaire.

Pour la courbe si vous calculez x=log(...) et que vous représentez U=f(x) vous aurez une droite.
L'intérêt éventuel du papier semi-log est de vous éviter le calcul du log et dans ce cas x=(Fe3+)/Fe(2+).
Donc c'est l'un ou l'autre.