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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 539 — #547
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TYPES D’ÉLECTRODES
Il n’est pas non plus possible d’utiliser une électrode au mercure afin d’évaluer la concentration en ions mercure(II) Hg 2+ (ions mercurique). En effet, on observe une réaction notablement avancée entre le mercure et les ions mercure(II) Hg 2+ , engendrant des ions mercure(I)
Hg 2+
2 (ions mercureux) :
Hg ( + Hg
2+
=
2 Hg
2+
2 .
L’analyse du système est alors beaucoup plus compliquée car les concentrations des ions dont
on cherche à déterminer les concentrations ont été modifiées.
Électrodes à gaz
Un gaz barbote dans une solution contenant un ion correspondant à une forme oxydée ou réduite du gaz. Un conducteur métallique inerte (platine) joue le rôle d’électrode. Envisageons
par exemple une électrode engageant le couple Cl 2 (g)/Cl
– : le gaz dichlore barbote dans une
solution d’ions chlorure (voir figure 9.7).
Flux de Cl 2 (g)
électrode de platine
ions Cl -
FIGURE 9.7 – Électrode à dichlore
Le potentiel pris par l’électrode de platine est donné par l’équation de NERNST. La demiéquation engageant le couple oxydant-réducteur présent s’écrit :
Cl 2 (g) + 2 e
−
=
2 Cl
−
et par conséquent le potentiel pris par l’électrode s’écrit :
E = E ◦
Cl 2 /Cl − +
0, 06
2
log
p Cl 2
Cl
− 2
/ V
(à 25 °C et en confondant numériquement activité d’un soluté et concentration en mol·L −1
d’une part et activité d’un gaz et pression partielle en bar d’autre part). Envisageons désormais une électrode à hydrogène constituée d’une électrode de platine trempant dans une
solution d’ions H + et dans laquelle barbote du dihydrogène H 2 (g) (voir figure 9.8 page 540).
La demi-équation d’oxydoréduction s’écrit :
H 2 (g)
=
2 H
+
+ 2 e
− .
Avec les mêmes approximations que précédemment, le potentiel pris par l’électrode de platine s’exprime par :
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TYPES D’ÉLECTRODES
Il n’est pas non plus possible d’utiliser une électrode au mercure afin d’évaluer la concentration en ions mercure(II) Hg 2+ (ions mercurique). En effet, on observe une réaction notablement avancée entre le mercure et les ions mercure(II) Hg 2+ , engendrant des ions mercure(I)
Hg 2+
2 (ions mercureux) :
Hg ( + Hg
2+
=
2 Hg
2+
2 .
L’analyse du système est alors beaucoup plus compliquée car les concentrations des ions dont
on cherche à déterminer les concentrations ont été modifiées.
Électrodes à gaz
Un gaz barbote dans une solution contenant un ion correspondant à une forme oxydée ou réduite du gaz. Un conducteur métallique inerte (platine) joue le rôle d’électrode. Envisageons
par exemple une électrode engageant le couple Cl 2 (g)/Cl
– : le gaz dichlore barbote dans une
solution d’ions chlorure (voir figure 9.7).
Flux de Cl 2 (g)
électrode de platine
ions Cl -
FIGURE 9.7 – Électrode à dichlore
Le potentiel pris par l’électrode de platine est donné par l’équation de NERNST. La demiéquation engageant le couple oxydant-réducteur présent s’écrit :
Cl 2 (g) + 2 e
−
=
2 Cl
−
et par conséquent le potentiel pris par l’électrode s’écrit :
E = E ◦
Cl 2 /Cl − +
0, 06
2
log
p Cl 2
Cl
− 2
/ V
(à 25 °C et en confondant numériquement activité d’un soluté et concentration en mol·L −1
d’une part et activité d’un gaz et pression partielle en bar d’autre part). Envisageons désormais une électrode à hydrogène constituée d’une électrode de platine trempant dans une
solution d’ions H + et dans laquelle barbote du dihydrogène H 2 (g) (voir figure 9.8 page 540).
La demi-équation d’oxydoréduction s’écrit :
H 2 (g)
=
2 H
+
+ 2 e
− .
Avec les mêmes approximations que précédemment, le potentiel pris par l’électrode de platine s’exprime par :
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