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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 597 — #605
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Exercices Corrigés
CORRIGÉS
u C = 211 − 176 = 35 mV.
ce qui donne un très bon accord (1 mV d’écart, attribuable au pont salin ou à la précision et incertitude
des mesures).
b.
résistance R
cations
anions
Solution A
Solution B
électrons
V
c. La borne positive est celle de plus haut potentiel, la borne négative est celle de plus bas potentiel. Les
électrons circulent à l’extérieur de la pile de la borne moins vers la borne plus. Conventionnellement,
le courant circule dans l’autre sens. Les électrons arrivant à la borne positive, sont transférés vers une
espèce en solution et produisent une réaction de réduction : il y a donc réduction de l’ion I –
3 en ion
iodure. à l’autre électrode, l’hexacyanoferrate(II) est oxydé en hexacyanoferrate(III).
d. D’après l’analyse précédente, la réaction de pile est donc :
I
−
3
+ 2 [Fe(CN) 6 ]
4−
=
3 I
−
+ 2 [Fe(CN) 6 ]
3− .
e. Lorsque la force électromotrice de la pile est nulle, les deux électrodes sont au même potentiel et
l’équilibre chimique est atteint (ce qui n’est pas le cas lorsqu’il existe une différence de potentiel). La
loi de NERNST appliquée à chaque électrode de platine donne :
E
◦ ([Fe(CN) 6 ]
3− /[Fe(CN) 6 ]
4− ) + 0, 059 log
[[Fe(CN) 6 ]
3− ]
[[Fe(CN) 6 ] 4− ]
= E
◦ (I
−
3 /I
− ) +
0, 059
2
log
[I
−
3 ]
[I − ] 3
soit en utilisant l’expression de la constante d’équilibre K :
log(K) = 2
E ◦ (I
−
3 /I − ) − E ◦ ([Fe(CN) 6 ]
3− /[Fe(CN) 6 ]
4− )
0, 059
= 1, 36.10
4 .
4. a. Le potentiel pris par chaque électrode platine est unique : la différence de potentiel mesurée est
donc nulle : u D = 0.
b. Le potentiel commun aux deux électrodes, noté E Pt,D , se déduit de la mesure de u E . Le potentiel pris
par l’électrode platine s’exprime par :
E Pt,D = u E + E ref .
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