98
C h i m i e g é n é r a l e e n 3 0 f i c h e s
Diagrammes
potentiel-pH
I Présentation
Le diagramme potentiel-pH (ou diagramme de Pourbaix), tracé pour un élément, fait
apparaître un domaine de prédominance pour chaque espèce dissoute et un domaine
d’existence pour chaque espèce solide. Les différents domaines sont séparés par des
segments de droite frontières horizontaux, verticaux ou présentant une pente.
La concentration molaire de tracé, notée C T , en espèces dissoutes est fixée et sur le segment de droite frontière, on écrit l’égalité des concentrations atomiques de l’élément.
II Construction
• Domaines de prédominance
Exemple : couple Fe
3+
/Fe
2+
(E
0
= 0,77 V à 298 K) : Fe
3+
+e
−
= Fe
2+ . La
relation de Nernst s’écrit : E = 0,77 + 0,059 log
[Fe
3+ ]
[Fe 2+ ]
.
E > 0,77 V ⇐⇒ [Fe
3+ ] > [Fe
2+ ] : l’ion Fe
3+ prédomine devant l’ion Fe
2+ .
E < 0,77 V ⇐⇒ [Fe
2+ ] > [Fe
3+ ] : l’ion Fe
2+ prédomine devant l’ion Fe
3+ .
On a : [Fe
3+ ] + [Fe
2+ ] = C T
Sur le segment de droite frontière qui sépare les
2 domaines, l’égalité des concentrations atomiques de l’élément Fe s’écrit :
[Fe
3+ ] = [Fe
2+ ]
donc, [Fe
3+ ] = [Fe
2+ ] =
C T
2
⇒ E = 0,77 V .
• Domaines de prédominance et d’existence
Se reporter au premier exercice de la fiche.
FICHE 18
Domaine de
prédominance
de Fe
3+
p H
E (V)
14
0
0,77
Domaine de
prédominance
de Fe
2+