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CHAP. 8 – OXYDORÉDUCTION – DIAGRAMMES POTENTIEL-PH
n.o
pH
0
+ II
+ III
Fe (s)
Fe2+
Fe3+
Fe(OH)2 (s)
Fe(OH)3 (s)
2,33
7,45
Figure 8.3 – Diagramme de situation du fer
Nous pouvons identifier à l’aide du diagramme de situation les substances susceptibles de présenter une frontière commune sur le diagramme E− pH. Ainsi nous
identifions clairement qu’il est raisonnable de rechercher l’équation de la frontière
séparant les domaines de prédominance des ions Fe 2+ et des ions Fe 3+ mais qu’il
peut sembler a priori absurde d’envisager une frontière entre les domaines d’existence de Fe(s) et de Fe(OH) 3 (s).
Exercice résolu
Diagramme de situation du thallium Tl
Les formes considérées sont Tl(s), Tl + , Tl 3+ et l’hydroxyde Tl(OH) 3 (s). On donne
à 298 K la valeur numérique pK s (Tl(OH) 3 (s)) = 44. La convention de tracé adoptée
est c tra = 10 −4 mol·L −1 .
Réponse : ce diagramme est gradué horizontalement en pH et verticalement en potentiel. Rappelons que pour une valeur de pH fixée, plus le potentiel E augmente, plus
le thallium doit posséder un nombre d’oxydation élevé.
Déterminons, pour un nombre d’oxydation fixé (ici +III), la gamme de pH dans
laquelle existe le précipité d’hydroxyde de thallium (+III). Pour ce faire, considérons
une solution contenant des ions Tl 3+ à la concentration de tracé ; le pH est élevé par
ajout d’une solution de soude (sans variation de volume).
Lorsque le précipité Tl(OH) 3 (s) apparaît, la loi de GULDBERG et WAAGE s’applique :
K s = [OH
−
]
3
[Tl
3+
]
10
−44
= 10
−4
K e
h
3
qui implique :
pH = 0, 7.
CHAP. 8 – OXYDORÉDUCTION – DIAGRAMMES POTENTIEL-PH
n.o
pH
0
+ II
+ III
Fe (s)
Fe2+
Fe3+
Fe(OH)2 (s)
Fe(OH)3 (s)
2,33
7,45
Figure 8.3 – Diagramme de situation du fer
Nous pouvons identifier à l’aide du diagramme de situation les substances susceptibles de présenter une frontière commune sur le diagramme E− pH. Ainsi nous
identifions clairement qu’il est raisonnable de rechercher l’équation de la frontière
séparant les domaines de prédominance des ions Fe 2+ et des ions Fe 3+ mais qu’il
peut sembler a priori absurde d’envisager une frontière entre les domaines d’existence de Fe(s) et de Fe(OH) 3 (s).
Exercice résolu
Diagramme de situation du thallium Tl
Les formes considérées sont Tl(s), Tl + , Tl 3+ et l’hydroxyde Tl(OH) 3 (s). On donne
à 298 K la valeur numérique pK s (Tl(OH) 3 (s)) = 44. La convention de tracé adoptée
est c tra = 10 −4 mol·L −1 .
Réponse : ce diagramme est gradué horizontalement en pH et verticalement en potentiel. Rappelons que pour une valeur de pH fixée, plus le potentiel E augmente, plus
le thallium doit posséder un nombre d’oxydation élevé.
Déterminons, pour un nombre d’oxydation fixé (ici +III), la gamme de pH dans
laquelle existe le précipité d’hydroxyde de thallium (+III). Pour ce faire, considérons
une solution contenant des ions Tl 3+ à la concentration de tracé ; le pH est élevé par
ajout d’une solution de soude (sans variation de volume).
Lorsque le précipité Tl(OH) 3 (s) apparaît, la loi de GULDBERG et WAAGE s’applique :
K s = [OH
−
]
3
[Tl
3+
]
10
−44
= 10
−4
K e
h
3
qui implique :
pH = 0, 7.