Qu'est-ce qu'un diagramme potentiel-pH ?
Un outil thermodynamique représentant les domaines de prédominance des espèces et des précipités dans le plan (E, pH).
Que commande le potentiel redox dans un système chimique ?
Les échanges d'électrons.
Que commande le pH dans un système chimique ?
Les échanges de protons.
Quels sont les axes d'un diagramme potentiel-pH ?
Le potentiel redox E en ordonnée et le pH en abscisse.
Que permet d'étudier un diagramme potentiel-pH concernant un métal ?
Le pouvoir oxydant ou réducteur, la corrosion, la passivation et l'immunité.
Qu'associe un couple redox selon la demi-équation donnée ?
Un oxydant et son réducteur conjugué.
Que comprend une cellule électrochimique ?
Deux électrodes dans une même solution conductrice ou deux solutions reliées.
Quelle réaction se produit à l'anode dans une cellule électrochimique ?
L'oxydation.
Quelle réaction se produit à la cathode dans une cellule électrochimique ?
La réduction.
Quelle formule relie la force électromotrice à courant nul ?
.
Quelle formule exprime l'affinité chimique en fonction de la force électromotrice ?
.
Quelle est la formule de la loi de Nernst pour un couple redox donné ?
Quelle est l'activité de l'eau dans une solution ?
L'activité de l'eau vaut 1.
Quelle est la valeur approximative de à 25 °C ?
Elle vaut environ 0,059 V.
Quand un précipité est-il présent selon le quotient de réaction et la constante de solubilité ?
Le précipité est présent lorsque .
Quand une solution est-elle non saturée par rapport à et ?
La solution est non saturée lorsque .
Qu'indique une frontière verticale dans un diagramme E-pH ?
Une réaction acido-basique ou de précipitation sans échange d'électrons.
À quelle condition de pH se situe une frontière verticale ?
À pH constant.
Qu'indique une frontière horizontale dans un diagramme E-pH ?
Un échange d'électrons sans échange de protons.
À quelle condition de potentiel se situe une frontière horizontale ?
À potentiel constant.
Que représente une frontière oblique dans un diagramme E-pH ?
Un échange simultané de protons et d'électrons.
Quelle est la formule de la frontière oblique pour la réaction ?
.
Entre quelles droites est compris le domaine de stabilité de l'eau ?
Entre la droite du couple H₂O/H₂ et celle du couple O₂/H₂O.
De quoi dépend le potentiel du couple ?
Il dépend du pH et de la pression partielle en dihydrogène.
Quel est le potentiel standard du couple ?
Le potentiel standard est d'environ .
Dans quel milieu Fe³⁺ est-il stable dans le diagramme du fer ?
Fe³⁺ est stable en milieu acide lorsque pH<2.
Quelle est la valeur de à la frontière entre Fe³⁺ et Fe²⁺ quand leurs concentrations sont égales ?
.
Quelle est l'expression de à la frontière entre Fe(OH)₃ et Fe²⁺ en fonction du pH ?
.
Que fait le fer métallique en milieu acide vis-à-vis de l'eau ?
Il réduit l’eau avec dégagement de dihydrogène.
À quoi est très sensible Fe²⁺ dans le diagramme du fer ?
Fe²⁺ est très sensible à l’oxydation par le dioxygène dissous ou gazeux.
Quelles étapes comprend la construction d'un diagramme ?
Déterminer les espèces, classer par nombre d'oxydation, écrire demi-équations et lois de Nernst, calculer frontières, vérifier domaines.
À quoi servent les constantes Ka, Ks et βn ?
À déterminer les limites des domaines d'existence ou de prédominance.
Que peut faire une espèce intermédiaire amphotère sans domaine d'existence ?
Elle peut se dismuter en l'espèce plus oxydée et l'espèce plus réduite.
Quelle relation vérifient les potentiels standards de trois espèces liées par deux couples ?
.
Qu'impose la lecture d'un diagramme de gauche à droite sur l'acide et sa base conjuguée ?
L'acide prédomine à gauche d'une frontière verticale et la base conjuguée à droite.
Comment évoluent les états d'oxydation en parcourant un diagramme de bas en haut ?
Les états d'oxydation croissent en montant dans le diagramme.
Que signifie la position par rapport à une frontière oblique dans un diagramme d'oxydoréduction ?
Au-dessus, l'oxydant est stable ; en dessous, le réducteur est stable.
Que permet de prévoir la superposition du diagramme d'un élément avec celui de l'eau ?
La stabilité d'une solution aqueuse ou aérée.
Dans quel contexte la superposition des diagrammes est-elle utilisée ?
Dans l'étude de la liqueur de Fehling.
Qu'est-ce qui peut bloquer cinétiquement des réactions thermodynamiquement prévues ?
Les phénomènes de surface et l'adsorption des espèces sur le métal.
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1. Que représente principalement un diagramme potentiel-pH dans le plan ?
2. Dans l’interprétation d’un diagramme potentiel-pH, quelle grandeur commande principalement les échanges de protons ?
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