Niveau maths spé

Justification de frontieres dans un diagramme E-pH

Posté par Pierro236 14-03-21 à 23:35

Bonsoir , j'aimerais savoir quel argument permet de justifier la frontiere entre deux especes chimiques qui forment un couple redox ?

Posté par re : Justification de frontieres dans un diagramme E-pH 14-03-21 à 23:58

Bonjour
Deux situations sont à envisager :
1° cas : frontière entre deux espèces en solution : les concentrations des deux espèces sont égales sur la ligne frontière. Il s'agit d'une frontière entre deux domaines de prédominances.
2° cas : frontière entre une espèce solide et une espèce en solution : frontière entre le domaine d'existence d'un solide et le domaine de prédominance de l'espèce en solution : la ligne frontière est le cas limite où le solide existe mais en quantité totalement négligeable.

Posté par re : Justification de frontieres dans un diagramme E-pH 15-03-21 à 00:09

Je vois donc par exemple, pour le premier cas je dois vérifier que les concentrations sont égales donc la frontière entre les deux espèces sera vérifiée?

Posté par re : Justification de frontieres dans un diagramme E-pH 15-03-21 à 10:28

Je te donne deux exemple très simples correspond au diagramme de Pourbaix de l'élément fer. Je note c la quantité initialement introduite par litre d'éléments fer. Je suppose la solution suffisamment acide pour interdire la formation d'hydroxyde.
1° : frontière entre les domaines de prédominance entre les ions fer(II) et fer(III) : l'équilibre entre ces ions impose :

$E=E{^\circ}_{Fe^{3+}/Fe^{2+}}+0,059.\log\left(\frac{\left[Fe^{;3+}\right]}{\left[Fe^{2+}\right]}\right)$

La ligne frontière correspond à l'égalité des deux concentrations : il s'agit d'une horizontale d'ordonnée :
$E=E°_{Fe^{3+}/Fe^{2+}}$
2° : frontière entre le domaine de prédominance des ions fer(II) et le domaine d'existence du fer solide. Sur la frontière, le fer existe en quantité ultraminoritaire et les ions fer(III) sont aussi ultraminoritaires : [Fe²⁺]c.
L'équilibre sur la frontière entre les ions fer(II) et le solide impose :

$E=E{^\circ}_{Fe^{2+}/Fe}+\frac{0,059}{2}.\log\left(\left[Fe^{2+}\right]\right)$
La ligne frontière est une horizontale d'ordonnée :

$E=E{^\circ}_{Fe^{2+}/Fe}+\frac{0,059}{2}.\log\left(c\right)$