L’essentiel du cours 809
• À pH > 7,5 il faut considérer le couple Fe(OH) 3 /Fe(OH) 2 :
Fe(OH) 3 (s) + H
+
(aq) + e
– = Fe(OH) 2 + H 2 O(l)
, pour lequel la formule de Nernst s’écrit :
E = E
◦
Fe(OH) 3 /Fe(OH) 2
+ 0,059 log[H
+ ] = E
◦
Fe(OH) 3 /Fe(OH) 2
− 0,059pH.
La continuité du potentiel à pH = 7,5 conduit à : E front = 0,28 − 0,059pH.
Plus généralement, pour chaque couple oxydant/réducteur, il existe une relation affine du type :
E = apH + b dont il faut savoir déterminer la pente a suivant la méthode ci-dessous.
• Écrire la demi-équation d’oxydation avec des ions H
+ (et non pas OH
– ) :
α Ox + n e
– + p H
+ = β Red + q H 2 O
• Écrire la formule de Nernst en isolant log[H
+ ] :
E = E
◦
Ox/Red +
0,059
n
log
a
α
Ox [H
+
]
p
a
β
Red
= E
◦
Ox/Red +
0,059
n
log
a
α
Ox
a
β
Red
+
0,059p
n
log[H
+ ]
• Identifier la pente
−0,059p
n
.
Méthode 31.2 : Déterminer la pente d’une frontière
Exercice (31.4)
Comment positionner les espèces par rapport aux différentes frontières ?
On reprend le principe de construction des diagrammes de prédominance ou d’existence présentés
dans le chapitre 30 avec cette fois-ci l’axe des potentiels placé en ordonnée du diagramme E − pH.
Il faut donc placer l’oxydant au dessus de la frontière horizontale ou inclinée (E > E front ) et le
réducteur en dessous de la frontière horizontale ou inclinée (E < E front ).
De même pour une frontière verticale définie pour une valeur du pH égale à pH front , en reprenant
les principes de construction des diagrammes de prédominance ou d’existence présentés dans le
chapitre 28 et 29. Il faut placer :
• l’acide AH à gauche de la frontière verticale (pH < pH front ) et la base à droite de la frontière
verticale (pH > pH front ) ;
• l’ion métallique à gauche de la frontière verticale (pH < pH front ) et le précipité à droite de
la frontière verticale (pH > pH front ).
Le diagramme théorique E − pH pour l’élément fer ainsi obtenu est représenté figure 31.1.
Plus généralement, il faut savoir attribuer les différents domaines d’un diagramme à des espèces
prises en compte suivant la méthode ci-dessous.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
• À pH > 7,5 il faut considérer le couple Fe(OH) 3 /Fe(OH) 2 :
Fe(OH) 3 (s) + H
+
(aq) + e
– = Fe(OH) 2 + H 2 O(l)
, pour lequel la formule de Nernst s’écrit :
E = E
◦
Fe(OH) 3 /Fe(OH) 2
+ 0,059 log[H
+ ] = E
◦
Fe(OH) 3 /Fe(OH) 2
− 0,059pH.
La continuité du potentiel à pH = 7,5 conduit à : E front = 0,28 − 0,059pH.
Plus généralement, pour chaque couple oxydant/réducteur, il existe une relation affine du type :
E = apH + b dont il faut savoir déterminer la pente a suivant la méthode ci-dessous.
• Écrire la demi-équation d’oxydation avec des ions H
+ (et non pas OH
– ) :
α Ox + n e
– + p H
+ = β Red + q H 2 O
• Écrire la formule de Nernst en isolant log[H
+ ] :
E = E
◦
Ox/Red +
0,059
n
log
a
α
Ox [H
+
]
p
a
β
Red
= E
◦
Ox/Red +
0,059
n
log
a
α
Ox
a
β
Red
+
0,059p
n
log[H
+ ]
• Identifier la pente
−0,059p
n
.
Méthode 31.2 : Déterminer la pente d’une frontière
Exercice (31.4)
Comment positionner les espèces par rapport aux différentes frontières ?
On reprend le principe de construction des diagrammes de prédominance ou d’existence présentés
dans le chapitre 30 avec cette fois-ci l’axe des potentiels placé en ordonnée du diagramme E − pH.
Il faut donc placer l’oxydant au dessus de la frontière horizontale ou inclinée (E > E front ) et le
réducteur en dessous de la frontière horizontale ou inclinée (E < E front ).
De même pour une frontière verticale définie pour une valeur du pH égale à pH front , en reprenant
les principes de construction des diagrammes de prédominance ou d’existence présentés dans le
chapitre 28 et 29. Il faut placer :
• l’acide AH à gauche de la frontière verticale (pH < pH front ) et la base à droite de la frontière
verticale (pH > pH front ) ;
• l’ion métallique à gauche de la frontière verticale (pH < pH front ) et le précipité à droite de
la frontière verticale (pH > pH front ).
Le diagramme théorique E − pH pour l’élément fer ainsi obtenu est représenté figure 31.1.
Plus généralement, il faut savoir attribuer les différents domaines d’un diagramme à des espèces
prises en compte suivant la méthode ci-dessous.
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