CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 8
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Corrigés des problèmes du chapitre 8
8.6 Diagramme potentiel-pH simplifié du plomb
1. Le nombre d’oxydation du plomb dans l’espèce Pb 3 O 4 est de 8/3. Cette espèce est en
fait l’association de deux entités de PbO (NO = +II) et d’une entité de PbO 2 (NO = +IV ).
Le tableau de répartition des espèces est rempli du bas vers le haut en nombre d’oxydation
croissant, et en plaçant les oxydes basiques à droite (pH élevés). Le diagramme est présenté
figure ci-dessous :
E / V
pH
0,00
0,50
1,00
1,45
6,0
11,0
Pb
Pb
2+
PbO 2
Pb 3 O 4
PbO
Diagramme potentiel-pH simplifié du plomb pour une concentration de tracé de c T = 1,0 mol·L −1
2. La demi-équation d’oxydoréduction faisant intervenir les espèces Pb 2+ et PbO 2 est :
PbO 2 (s) + 4 H + (aq) + 2 e −
=
Pb 2+ (aq) + 2 H 2 O.
Le potentiel de NERNST de ce couple est :
E = E
◦
(PbO 2 /Pb
2+
) +
(0, 06V)
2
log
[h] 4
[Pb 2+ ](c ◦ ) 3
.
Sur la frontière, la concentration de l’espèce dissoute Pb 2+ est de c T = 1,0 mol·L −1 . Pour un
pH de 0, soit [h] = 1,0 mol·L −1 le diagramme fournit un potentiel de 1,45 V, et par conséquent :
E
◦
(PbO 2 /Pb
2+
) = 1,45 V.
L’équation numérique de la frontière est donc :
(E
◦
/V) = 1, 45 − 0, 12pH.