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Équation de Nernst et rédox

Posté par
fa911662 03-12-16 à 19:01

Bonsoir à tous,

Je bloque sur le problème suivant :
A 10 ml d'une solution acide (pH= 1) $10^-3M$ en $Fe^{2+}$ , on ajoute 1 ml d'une solution $10^{-2M }$ en $H_{2}O_{2}$ . Quelle est la concentration résiduelle en $Fe^{2+}$
Voici comment j'ai essayé de résoudre le problème :

$Fe^{3+} + 1e^{-}\rightarrow Fe^{2+} \; E=0.771V$

$H_{2}O_{2} + 2H^{+} + 2e^{-}\rightarrow 2H_{2}O \; E = 1.771 V$

J'écris la demi-réaction pour chacune des électrodes :

$E_{H2O2} + \frac{0.059}{2} log\left[H^{+} \right]^{2}.\left[H_{2}O_{2} \right]$

$E_{Fe^{3+}/Fe^{2+}} + \frac{0.059}{2}.log\frac{\left[Fe^{3+} \right]^{2}}{ \left[Fe^{2+} \right]^{2}}$

A l'équilibre on a E cathode = E anode j'égale donc les 2 équation précédentes pour aboutir à :

$1.771-0.771 + \frac{0.059}{2}\, log \frac{\left[H+ \right]^{2}\left[H2O2 \right]\left[Fe2+ \right]^{2}}{\left[Fe3+ \right]^{2}}$

$\frac{\left[H+ \right]^{2}\left[H2O2 \right]\left[Fe2+ \right]^{2}}{\left[Fe3+ \right]^{2}} = 1.366.10^{-34}$

J'ai réadapté les concentration de départ par rapport au volume finale qui est de 11ml

$\left[H+ \right] = 0.09M$

$\left[H2O2 \right] =0.0018M$

$\left[Fe2+ \right] = 0.0009M$

Avec un tableau d'avancement j'ai :

$\left[H2O2 \right] = 0.0018 -x$

$\left[H+ \right] = 0.09-2x$

$\left[Fe2+ \right] = 0.0009-2x$

En introduisant ces éléments dans mon équation, je ne trouve pas le bon résultat pour la concentration x en ions $Fe^{3+}$ formée ...
Je ne vois pas vraiment ou se trouve mon erreur si quelqu'un a une idée ..

Posté par re : Équation de Nernst et rédox 03-12-16 à 22:27

Bonsoir
Ton calcul montre que la réaction est quasi totale. Le tableau d'avancement te donne alors sans calcul les concentrations sauf celle du réactif limitant qui est très proche de zéro. Tu obtiens celle-ci à partir de ton calcul qui se trouve ainsi fortement simplifié.

Posté par re : Équation de Nernst et rédox 03-12-16 à 22:32

Donc si je comprend bien je remplace x par 0.0009 dans tous mes calculs sauf pour $\left[Fe^{2+} \right]$
??