oups, j'avais oublie de poste l'image

** image supprimée **

Bonjour
Tu dois savoir que le règlement du forum demande de recopier l'énoncé et de scanner les schémas.
Poste aussi ce que tu as pu faire et ce qui te bloque. Plus facile de t'aider ensuite car la résolution de cet exercice peut se faire par différentes méthodes.

bonjour, j'avais oublié cette règle. Je reposte donc le sujet a la main:

L'ion manganate MnO4(2-) n'est thermodynamique stable que dans un domaine limité de ph. Détermine la valeur  de ph a partir de laquelle MnO4(2-) se dismute spontanément et preciser le domaine de stabilité thermodynamique de cette anion.

les rponsé donée dans l'enoncé pour la valeur du ph sont :
ph<13,5
ph>13,5
ph<13
ph>13
ph>12

les donnée sont
E = 0,56 pour le couple MnO4(-) /MnO4(2-)
E=0,62 pour le couple MnO4(2-)/MnO2(s) a ph=14
numero atomique du manganese: Z=25

J'ai commencé par ecrire les equation de chaque réaction rédox



On voit tout de suite que la deuxieme equation ne depend pas du ph et on sait que puisque c'est une réaction de dismuation, les deux courbes auront le même point d'origine si on les tracait. On va donc cherché la valeur du ph pour laquelle le potentiel des deux réaction est égale.


l'equation de la premiere réaction nous donne ceci avec E* = E0 + log MnO4(2-)

a ph = 14, E =0,62 --> 0,62= E* -0,12 ph ---> E* = 2,3 V

je pose ensuite 0,56=2,3-0,12ph ce qui donne ph=14,5 ce qui n'as aucun sens au vu des donnée.

Attention : le potentiel standard fourni pour le couple MnO₄^2-/MnO₂ est le potentiel standard fourni à pH=14, c'est à dire pour une activité en ion hydroxyde égale à 1. Avec les calculs approchées à ton programme, il faut considérer qu'il s'agit du potentiel standard pour [HO^-]=1mol/L et non pour [H⁺]=1mol/L comme cela se fait souvent. Il faut donc revoir ton expression du potentiel standard de ce couple en fonction du pH.

Bonjour, je n'ais pas tres bien compris

Le but de l'exercice est de montrer que l'ion MnO₄^2- n'est stable qu'en milieu très basique. Il est donc plus réaliste d'équilibrer la demie équation avec des ions hydroxyde.





Ainsi les conditions standard correspondent à . On peut retomber sur quelque chose de plus familier en multipliant numérateur et dénominateur par :



Soit :



2,21V représente le potentiel standard théorique du couple à pH=0 . J'écris « théorique » car l'ion MnO₄^2- n'est pas stable en milieu acide comme déjà écrit.

Bonjour,

Une remarque : les potentiels de  MnO₄^2- ne sont pas très bien définis, on trouve des valeurs assez variables, en particulier pour  MnO₄^2-/MnO₂.
L'exercice a probablement été fabriqué à l'envers en calculant ce potentiel pour trouver pH=13,5 (soit pOH=0,5) et là il y a probablement eu une erreur de signe : 0,62=0,56+0,5*0,12 au lieu de 0,50=0,56-0,5*0,12

bonjour, merci. je trouve que l'anion est stable à ph < 13,5. Si j'ai bien compris il est plus judicieux de résonner avec des HO- en milieu basique et des H+ en milieu acide ( j'utilise d'habitude tout les temps les H+ ) ?

J'ignore qu'elle est la méthode que tu utilises pour étudier la stabilité : diagramme potentiel - pH, règle du gamma, comparaison de la constante d'équilibre de réaction au quotient de réaction ...  L'ion MnO₄^2- est stable vis à vis de la dismutation en MnO₄^- et MnO₂ pour pH>13,5.
Expose ton raisonnement si tu veux, histoire de comprendre ce qui ne va pas...

j'ai réflechie a partir des courbes potentiel ph, en me disant que pour la dismuation les deux courbes des réactions redox allaient avoir un point commun et j'ai cherche ce point pour trouve le ph a partir duquelle la réaction commencais, si elle se fait spontanement pour ph>13,5 alors l'anion est stable pour ph<13,5

Raisonnons, comme tu le suggères, sur le diagramme potentiel-pH de l'élément manganèse dont je reproduis ci_dessous un petit extrait. Cela n'est pas précisé dans l'énoncé mais je suppose une concentration initiale en élément manganèse de 1mol/L. Comme tu l'as calculé, les deux lignes frontières se coupent en pH=13,5.
Au-dessus de la courbe 1 : MnO₄^2- est stable en tant qu'oxydant conjugué de MnO₂, en dessous de la courbe 1 : MnO₂ est stable en tant que réducteur conjugué de MnO₄^2-.
Au-dessus de la courbe 2 : MnO₄^- est stable en tant qu'oxydant conjugué de MnO₄^2- ; en-dessous de la courbe 2 : MnO₄^2- est stable en tant que réducteur conjugué de MnO₄^-.
Deux cas doivent être envisagés :
pH<13,5 : le domaine de prépondérance de MnO₄^2- en tant qu'oxydant et le domaine de prépondérance de MnO₄^2- en tant que réducteur sont disjoints : MnO₄^2- est instable : il se dismute spontanément en MnO₂ et MnO₄^-.
pH>13,5 : le domaine de prépondérance de MnO₄^2- en tant qu'oxydant et le domaine de prépondérance de MnO₄^2- en tant que réducteur admettent une partie commune (en jaune sur le diagramme). MnO₄^2- est donc stable vis à vis de la dismutation.
La réponse attendue est donc la b). Attention à l'écriture :
pH et non ph comme potentiel Hydrogène.

merci, c'est beaucoup plus claire

j'avais imagine le diagramme dans l'autre sens c'est pour cela que j'avais inversé les domaine de stabilité