Niveau maths sup

Oxydo Reduction Complexation

Posté par
QLglt27 30-08-18 à 01:05

Bonsoir a vous,
Cet exercice de chimie me rend dingue, je n arrive pas a le résoudre...

Le voici, aidez moi s il vous plait

On réalise une pile en associant une électrode standard à hydrogène (demi-pile 1) à une demi-pile constituée d'un fil de cuivre plongeant dans un volume V=50,0mL d'une solution de sulfate de cuivre (II) à C=1,00.10-2 mol.L-1 à laquelle on ajoute 0,050 mol d'ammoniac (demi-pile 2)
La réaction qui se produit est Cu2+ + 4 NH3 = [Cu(NH3)4]2+, calculer sa constante d équilibre β4 sachant que la mesure de la fem de la pile nous indique une variation de 0,389 V (en valeur absolue).

On donne le potentiel standard du couple cu 2+ / cu = 0,34V

Je ne vois pas du tout comment faire, jai juste trouvé la concentration de cu 2+ grâce à la relation de Nernst sur l équation Cu2+ + 2e- = Cu

Merci vraiment d avance ...

Posté par re : Oxydo Reduction Complexation 30-08-18 à 16:08

Ma meilleure piste est que je me suis servi de ces 2 equations :

Cu(s) = Cu2+ + 2e- (1)
Cu2+ 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ (2)

Ce qui donne
Cu(s) + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2e- (3)

On applique la formule du potentiel de Nernst pour Cu2+/Cu dans l equation (1)
Mais aussi a la formule (3) ce qui nous donne une equation a 2 inconnues (Beta 4 et le potentiel standard Cu/[Cu(NH3)4]2+) car les potentiels sont egaux.

Voila voila ....

Posté par re : Oxydo Reduction Complexation 30-08-18 à 22:21

Bonsoir
Une méthode possible serait de calculer le potentiel standard du couple (Cu(NH₃)₄²⁺/Cu) correspondant à ta demie équation (3) en fonction du potentiel standard du couple (Cu²⁺/Cu) et de ₄ puis d'appliquer la formule de Nernst à ce couple.
Il y a cependant plus simple à mon avis. Il suffit de considérer que, dans les deux cas, le potentiel est celui du couple (Cu²⁺/Cu) :
à 25°C :

$E=E_{Cu^{2+}/Cu}^{0}+\frac{0,059}{2}\cdot\log\left[Cu^{2+}\right]$

Dans le premier cas (avant ajout d'ammoniac) : $\left[Cu^{2+}\right]_{1}=C$ ;
dans le second cas, après ajout d'ammoniac, la concentration en ions cuivre(II) : $\left[Cu^{2+}\right]_{2}$ est imposée par l'équilibre de complexation (2). Il te suffit de remplir un tableau d'avancement pour obtenir $\left[Cu^{2+}\right]_{2}$ en fonction de C et ₄. Pour simplifier : tu peux supposer : ₄ >>1, hypothèse dont tu vérifieras ensuite la pertinence. Pour cette question, la valeur de $E_{Cu^{2+}/Cu}^{0}$ n'est pas nécessaire.
Je te laisse réfléchir...