816 Chapitre 31
Diagrammes potentiel-pH
Interro de cours
Étudions le diagramme E − pH de l’élément zinc donné ci-contre pour lequel on a
considéré les espèces Zn(s), Zn
2+ , Zn(OH) 2 (s)
et une concentration en espèces dissoutes :
c tra = 1,0 · 10
−2 mol · L
−1 .
Le diagramme E−pH de l’eau a été superposé
en pointillés à celui du zinc.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14
pH
−2.00
−1.50
−1.00
−0.82
−0.50
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
E (V)
H 2
H 2 O
O 2
A
B
C
Zinc
1. Attribuer à chaque domaine l’espèce chimique correspondante.
(a) A : Zn ; B : Zn
2+ ; C : Zn(OH) 2 .
(b) A : Zn ; B : Zn(OH) 2 ; C : Zn
2+ .
(c) A : Zn
2+ ; B : Zn ; C : Zn(OH) 2 .
2. D’après le diagramme fourni, le potentiel standard du couple Zn
2+ /Zn vaut :
(a) E
◦
Zn
2+
/Zn
= −0,82 V ;
(b) E
◦
Zn
2+
/Zn
= −0,76 V ;
(c) E
◦
Zn
2+
/Zn
= −1,28 V.
3. D’après le diagramme fourni, le pK s du précipité d’hydroxyde de zinc Zn(OH) 2 vaut :
(a) pK s = 6,5 ;
(b) pK s = 17,0 ;
(c) pK s = 13,0.
4. Le zinc solide Zn(s) est une espèce :
(a) instable dans l’eau quelque soit le pH ;
(b) stable dans l’eau quelque soit le pH ;
(c) instable dans l’eau pour pH < 6, 5.
5. Identifier la (ou les) affirmation(s) exacte(s).
(a) L’oxydation du zinc par l’eau est d’autant plus favorisée que le pH est faible.
(b) L’eau est réduite par le zinc Zn en dioxygène O 2 .
(c) L’oxydation de l’eau produit du précipité d’hydroxyde de zinc Zn(OH) 2 à pH > 6, 5.
6. La mesure simultanée du pH et du potentiel E nécessite l’utilisation :
(a) d’une électrode ;
(b) de deux électrodes ;
(c) de trois ou quatre électrodes.
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