Influence d'une précipitation sur l'oxydoréduction

[Ortancya]

Bonjour, en essayant de refaire un exercice, je me rends compte que je ne sais pas comment écrire une réaction bilan lorsqu'on a précipitation + oxydo-réduction. En effet lorsque l'on avait deux couples oxydant réducteur, l'oxydant était simplement le plus oxydant, mais du coup je ne sais pas comment faire lorsque l'on me donne un potentiel standard et un pKs, les deux n'étant pas sur la même échelle (pas de règle de gamma possible ?)
J'ai pour exemple l'exercice 3.a que je vous ai mis en photo ainsi que sa correction.
Pour les demis équations suivantes :
Cu+ + e- = Cu(s)
Cu+ + I- = CuI(s)

et le bilan : CuI(s) +e- = Cu(s) + I-
Pour le coup ce n'est pas du tout instinctif pour moi, je n'ai pas retrouvé cette équation seule...

Deuxième point qui m'embête, dans la première équation on a -F E°4 = -F E°2 + RT ln Ks
Logiquement je devrais avoir E°4 = E°2 -[ (RT ln Ks) / F] non ? Parce que dans la correction j'ai E°4 = E°2 + [ (RT ln Ks) / F] et je comprends pas pourquoi on aurait un signe positif.

20201125_213313.jpg 20201125_213326.jpg

Merci de m'avoir lue !
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[nlbmoi]

Bonsoir,

Si tu n'as pas "l'intuition", le plus simple est de faire comme tu fais : écrire la demi-équation tel que tu le fais usuellement, écrire la réaction de précipitation (ou de complexation, c'est similaire) et de faire la "somme" des équations écrites pour retrouver la demi-équation correspondante en milieu précipitation ou complexation.

L'autre avantage est que cela te permet de facilement retrouver/calculer le potentiel standard du couple en milieu précipitation ou complexation.


De quelle correction tu parles ? Parce que ce qui est indiqué dans la pièce jointe est correct.

[gts2]

Bonjour,

Le bilan c'est simplement la différence des deux comme indiqué dans le corrigé : il faut un e- à gauche donc +(3) et un CuI à gauche donc -(S).

Dans la correction il n'y a pas "E°4 = E°2 + [ (RT ln Ks) / F] " mais "E°4 = E°2 + [ (RT pKs) / F] " et comme pKs=-log (Ks)

[Ortancya]

Bonjour, merci pour vos réponses ! Comment je sais quand le précipité doit aller à gauche ou à droite de mon équation bilan ? En effet, dans la première équation CuI(s) est à droite et dans la deuxième à gauche. Même si je parviens à écrire mes deux demi équations sans soucis j'ai toujours un soucis pour l'équation bilan quand on a oxydoréduction + précipitation.
Merci gts2 pour l'explication du calcul, j'ai bien compris !

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Pour savoir où va le précipité : il va du côté où se trouve l'ion correspondant.

Si on a A + e- -> B et si A+X -> AX(s) et B+Y -> BY(s), l'équation devient AX +e - -> BY

[nlbmoi]

Bonjour,
Tu peux écrire les équations dans le sens que tu veux : c'est juste que selon le sens d'écriture, les relations thermodynamiques ne seront pas les mêmes.

par exemple
* couple Cu²⁺/Cu⁺
écrite Cu²⁺+e^-=Cu⁺ alors
mais écrite Cu⁺ = Cu²⁺+e^- alors

En règle général, on essaye quand même d'écrire les équations dans le sens dans lequel elles se produisent.

Pour la précipitation, de quel côté on le met ?
En raisonnant "avec les mains", on étudie le couple Cu²⁺/Cu⁺ or on te dit qu'en milieu iodure, Cu⁺ précipite sous forme CuI donc en solution tu n'as presque plus d'ion CU⁺ : donc le précipité doit être mis "à la place" de l'ion qui précipite.
En raisonnant avec des équations, tu as écrit la demi-équation liée au couple Cu²⁺/Cu⁺ (réaction 2 de l'exercice) ; tu écris l'équation de précipitation, par exemple dans le sens donné par l'équation S
Ensuite tu fais la somme ou la soustraction de telle manière à ce que le bilan de la réaction ne fasse plus intervenir l'espèce qui est conjointe aux 2 réactions, soit ici les ions Cu⁺ : ce qui correspond à ce qui est écrit la réaction (4)=(2)+(S) ; c'est cette relation qui te permettra de faire l'égalité des variations enthalpies libres

C'est d'ailleurs ici que ma phrase introductive qui indique que tu peux écrire dans le sens que tu veux : si au lieu d'écrire (2) comme indiqué dans l'exercice, tu l'avais écrite dans l'autre sens (que je vais noté 2'), tu aurais dû faire alors (4)=(S)-(2') mais comme entre (2) et (2') au niveau de l'enthalpie libre, seul le signe change, tu retombes bien sur la même équation avec les enthalpies libres

[Ortancya]

Merci pour vos explications, j'ai bien compris comment on écrit l'équation bilan à présent. Cependant, je suis toujours embêtée avec le sens de l'équation. J'ai essayé de refaire le calcul du Delta r G0 pour la deuxième équation en écrivant mon équation dans l'autre sens (donc vers formation du précipité) et je me retrouve avec un E°5 du même nombre mais positif (0,20 au lieu de -0,20 dans la correction). Hors le signe a une importance pour savoir si mon pouvoir oxydant diminue ou augmente. Selon la consigne on se place en milieu iodure alors j'aurai tendance à penser qu'on devrait écrire l'équation dans le sens I- + Cu(s) -> CuI(s) + e- mais ce raisonnement ne fonctionne que pour la première équation. Je pense que quelque chose m'a échappé.

[gts2]

Comme indiqué par @nlbmoi, on peut écrire dans le sens que l'on veut, il suffit de raisonner de manière algébrique :

Pour une demi-équation redox avec le coeff. stoech. algébrique de l'électron.

[nlbmoi]

Ecrire la demi équation redox dans le sens Ox --> Red, alors
L'écrire dans le sens Red --> Ox alors

De la même manière écrire Cu⁺+I^-= CuI alors
Mais l'écrire CuI=Cu^+ + I^- alors
Tu as juste une modification du signe

[Ortancya]

Merci pour vos réponses, je travaille à comprendre ce que vous m'avez indiqué. Bonne soirée !