Réaction acido-basique + Force électromotrice

[Yiromun]

Bonjour à tous, j'espère que vous allez tous bien en cette période de confinement.

J'ai une question à vous poser concernant le chapitre sur les réactions acido-basiques.
Il y a un exercice dont je ne comprends pas.

La pile suivante : Pt(s)/ H2(g)/ H+ : : MnO4 , Mn2+ / H+ /Pt(s) développe une force électromotrice de 1,455 V lorsque les deux solutions ont un pH égal à 1,0. Quelle sera la force électromotrice si les deux solutions ont un pH égal à 4,0 ?

Dois-je utiliser la formule de Nernst pour le faire ? J'ai le sentiment que vous non.. Ou devrais-je utiliser cette formule : PH = Pka + log(nb/na) ?
Je suis confuse.. Pouvez-vous juste me donner la formule à utiliser et je ferai le reste.

Passez une bonne journée !
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[gts2]

Bonjour,

Pourquoi ne pourriez-vous pas utiliser la formule de Nernst ?

[Yiromun]

J’hésite un peu. Je ne sais pas comment l’utiliser et introduire le PH = 4. Sachant que dans la formule de Nernst, il n’y a aucun lien avec le PH :/

[gts2]

Ecrivez la formule de Nernst pour vos deux électrodes, le pH va apparaitre naturellement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Yiromun]

E(H+/H2) = 0 + log([P]/[R])
E(Mn2+/MnO4-) = 1,49 + log([P]/[R])

Je ne sais pas quoi faire après.. Sachant que je vais obtenir une réponse en Volt. :/

[gts2]

Pourquoi avez-vous laissé P et R (je suppose produit et réactif). Il vaudrait mieux retenir sous forme log(ox/red), comme cela on est sûr du sens.

Il faut remplacer ox et red et vous verrez apparaitre votre pH.

[Yiromun]

J'ai fait ça :

(H2 = 2H+ + 2e-)x3
(MnO4- + 8H+ + 3e- = Mn2+ + 4H2O)x2
______________________________ ______
3H2 + 2MNO4- + 10 H+ = 2MN2+ + 8H2O

-> E = E° - 0,059log([Mn2+]^2/[H+]^10 x [MnO4-]^2)

Et donc je peux en déduire que -log(H+) = PH
Sauf que je n'ai pas la concentration de Mn2+ et de MnO4-. J'avais penser à remplacer le E par 1,455 V et le E° par 1,49 (trouvé dans le tableau des constantes). et remplacer le PH = 1 afin de déterminer leur concentration.Et après avoir déterminer leur concentration, je vais les intégrer dans l'équation de Nernst et remplacer le PH par 4. Mais je ne sais pas si c'est ça qu'il faut faire.. Et c'est assez complexe.

[gts2]

C'est la bonne idée, mais il faut faire simple : vous pouvez éviter les calculs intermédiaires que vous proposez en calculant e(pH=4)-e(pH=1), comme cela toutes les constantes vont disparaitre (il n'y a que (H+) qui varie).

Remarque de notation la fem se note plutôt e pour éviter de confondre avec E potentiel d'électrode.

[Yiromun]

Ah oui c'est beaucoup plus simple, merci pour votre aide !