CHIMIE GÉNÉRALE – TRAVAUX DIRIGES 5 – 2013/2014 1 CH
2/4
Cu+ + Cu2+ Ctra = 0,010 mol.L-1
sur une droite frontière séparant les domaines de deux espèces dissoutes, les concentrations en élément
cuivre dans chacune de ces deux espèces sont égales.
1) Déterminer le degré d'oxydation du cuivre dans les différentes espèces prises en compte.
2) - a - Déterminer, en justifiant, les espèces numérotées de à , majoritaires dans les différents
domaines.
- b - Quelle est l'espèce qui n'est pas stable ? Par quelle réaction disparaît-elle ? Calculer la
constante thermodynamique de la réaction correspondante et déterminer la concentration de cette
espèce en équilibre avec l'espèce majoritaire à la concentration :
Ctra = 0,010 mol.L-1
3) À l'aide du diagramme, déterminer le potentiel standard du couple Cu2+/Cu(s) et le produit de solubilité
de Cu(OH)2.
4) Retrouver les pentes des frontières BC et BD.
Données :
potentiels standard rédox : E10(Cu+/Cu(s)) = 0,52 V ; E20(Cu2+/Cu+) = 0,16 V
Produit ionique de l'eau : Ke = 10-14.
On prendra 𝑅.𝑇
𝐹.lnx = 0,060.log10x.
Exercice 2 : Utilisation du diagramme E-pH du cuivre
1) Rappeler les équations des droites (a) et (b) délimitant le domaine de stabilité thermodynamique de
l'eau. Donner leur équation avec la convention : p(O2) = p(H2) = 1 bar.
Les reporter sur le diagramme précédent.
2) Discuter de la stabilité des différentes espèces contenant l'élément cuivre en présence d'eau, puis au
contact de l'atmosphère.
Données : E10(O2/H2O) = 1,23 V ; E20(H3O+/H2) = 0,00 V.
Produit ionique de l'eau : Ke = 10-14.
On prendra 𝑅.𝑇
𝐹.lnx = 0,060.log10x.
Exercice 3 : Établissement du diagramme E-pH du cérium
Établir le diagramme E-pH du cérium pour une concentration de tracé égale à 10 mmol.L-1.
Données :
E10(Ce3+/Ce(s)) = - 2,33 V ; E20(Ce4+/ Ce3+) = 1,74 V.
pKs1(Ce(OH)3(s)) = 21 ; pKs2(Ce(OH)4(s)) = 50.
Lundi 7 OCTOBRE 2013