Soit, à 25 °C :
= £'Ô«,R=d
0,059xw
+ ^ ---------- pH
T J
O
c
D
û
«JD
t H
O
CM
@
x z
ai
‘v_
>Q .
O
U
Dans ce cas, la valeur du potentiel apparent
augmente linéairement avec le pH,
selon une pente positive égale à (0,059 x m)In (en V).
2. Utilisation d’un diagramme potentiel-pH
Chaque ligne représente le potentiel normal apparent EP' en fonction du pH. Ces lignes
représentent aussi le potentiel pour lequel la concentration en oxydant est égale à celle du
réducteur. En effet, d’après les expressions précédentes, si [Ox]^= [Red]g-^ alors E= EP\
• La zone de potentiel située au-dessus de la ligne représente le domaine de prédominance de l’oxydant.
• La zone de potentiel située sous la ligne représente le domaine de prédominance du
réducteur.
Les lignes parallèles à l’axe des potentiels (généralement en pointillés) représentent
la limite de prédominance (ou limite de stabilité) de l’oxydant (et/ou du réducteur) sous
une forme en fonction du pH. En effet, certains oxydants et réducteurs possèdent des
propriétés acido-basiques.
Cela est pris en compte sur le diagramme en donnant l’évolution du potentiel EP' en
fonction des domaines de prédominance acido-basique des formes oxydées et réduites.
On ajoute aussi sur ce diagramme le diagramme potentiel-pH de l’eau, afin de
déterminer si des réactions redox sont possibles avec l’eau. Généralement, les vitesses
des réactions redox avec l’eau sont souvent très lentes ; ainsi des solutions aqueuses
stables d ’oxydant ou de réducteur peuvent être préparées.
Les diagrammes potentiel-pH sont tracés pour une concentration donnée en espèces
dissoutes. Cette information doit être précisée sur la légende du diagramme.
Le diagramme potentiel-pH du fer est le suivant, pour une concentration en fer soluble
égale à 10~^ • mol • L“' :
Ce diagramme montre que le fer au D.O. +III est sous forme Fe^^à potentiel > 0,77 V et jusqu’à
pH = 2, et au-delà, sous forme d’hydroxyde insoluble Fe(OH)3(s). Pour le fer au D.O. +11, son
domaine de stabilité est compris entre pH = 0 et 7,5 et dans un domaine de potentiel compris
entre - 0,5 et 0,77 V. Au-delà de pH = 7,5, Fe(II) est sous forme de Fe(OH)2(s). Les potentiels
inférieurs à - 0,5 V conespondent au domaine de stabilité du fer Fe(s).
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Dans ce cas, la valeur du potentiel apparent
augmente linéairement avec le pH,
selon une pente positive égale à (0,059 x m)In (en V).
2. Utilisation d’un diagramme potentiel-pH
Chaque ligne représente le potentiel normal apparent EP' en fonction du pH. Ces lignes
représentent aussi le potentiel pour lequel la concentration en oxydant est égale à celle du
réducteur. En effet, d’après les expressions précédentes, si [Ox]^= [Red]g-^ alors E= EP\
• La zone de potentiel située au-dessus de la ligne représente le domaine de prédominance de l’oxydant.
• La zone de potentiel située sous la ligne représente le domaine de prédominance du
réducteur.
Les lignes parallèles à l’axe des potentiels (généralement en pointillés) représentent
la limite de prédominance (ou limite de stabilité) de l’oxydant (et/ou du réducteur) sous
une forme en fonction du pH. En effet, certains oxydants et réducteurs possèdent des
propriétés acido-basiques.
Cela est pris en compte sur le diagramme en donnant l’évolution du potentiel EP' en
fonction des domaines de prédominance acido-basique des formes oxydées et réduites.
On ajoute aussi sur ce diagramme le diagramme potentiel-pH de l’eau, afin de
déterminer si des réactions redox sont possibles avec l’eau. Généralement, les vitesses
des réactions redox avec l’eau sont souvent très lentes ; ainsi des solutions aqueuses
stables d ’oxydant ou de réducteur peuvent être préparées.
Les diagrammes potentiel-pH sont tracés pour une concentration donnée en espèces
dissoutes. Cette information doit être précisée sur la légende du diagramme.
Le diagramme potentiel-pH du fer est le suivant, pour une concentration en fer soluble
égale à 10~^ • mol • L“' :
Ce diagramme montre que le fer au D.O. +III est sous forme Fe^^à potentiel > 0,77 V et jusqu’à
pH = 2, et au-delà, sous forme d’hydroxyde insoluble Fe(OH)3(s). Pour le fer au D.O. +11, son
domaine de stabilité est compris entre pH = 0 et 7,5 et dans un domaine de potentiel compris
entre - 0,5 et 0,77 V. Au-delà de pH = 7,5, Fe(II) est sous forme de Fe(OH)2(s). Les potentiels
inférieurs à - 0,5 V conespondent au domaine de stabilité du fer Fe(s).