01/12/15 Chimie TSI2, Lycée Jules Ferry

(1)

Nom :

Interrogation de cours 1) Tracer le diagramme E-pH de l’eau.

On dispose des données thermodynamiques suivantes :

0 0

2O/ H :2 1 0,00 2/ 2O : 2 1, 23

H E  V et O H E  V

On suppose que les pressions partielles des gaz sont prises égales à 1 bar.

2( )

0

3 2( ) 2 2( ) 1 1 1

2

1 1

0,06log

2 2

g

g g

H

H O e H H O soit H e H E E

P



          

SiP H

 

2 P⁰1bar, on a alors : E₁E₁⁰0,06logH^E₁⁰0,06pH 0 0,06pH

2( )

0 2

2( ) 2 2 2

1 0,06

2 2 log

2O ^g  e^ H^ H O  E E  2 P^O ^g H^

Si P O

 

2 P⁰ 1bar, on a alors : E₂ E₂⁰0,06logH^E₂⁰0,06pH1, 23 0,06 pH

2) On donne le diagramme E-pH du fer.

Que peut-on dire de la stabilité du fer dans l’eau ?

Retrouver la valeur du produit de solubilité de Fe OH( )2( )_s .

Retrouver la valeur du potentiel standard du couple Fe³^ /Fe²^.

On suppose que la concentration chaque forme en solution dans son domaine de prédominance est égale à une même concentration de tracé c0 :

3 2 1 1

0 1,0.10 .

c Fe^   Fe ^ ^ mol L^

Le domaine du fer se trouve à l’extérieur du domaine de stabilité de l’eau : le fer est donc attaqué (corrosion).

2

2 ( )2( )_s

Fe^ HO^Fe OH Le précipité apparaît pour :

2 2

2 15

0 2^e log 0 2 2 15 10

s s e s

K Fe HO c K pK c pK pH K

h

  

   

            

Si pH ≤ 1,67 :

3

3 2 0 0

1 0,06log Fe2 0,77 1 0,77

Fe e Fe E E V E V

Fe



  



 

 

      

 

 