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Sun, 02 Jun 2024 15:51:50 +0000
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Un diagramme de Pourbaix, ou diagramme potentiel - pH (ou E -pH), indique sur un plan E/pH les domaines d'existence ou de prédominance des différentes formes (ions, complexe, précipité, métal) d'un élément chimique. Ces diagrammes reposent essentiellement sur l' équation de Nernst et permettent de comprendre comment les propriétés d'oxydoréduction d'un couple peuvent être modifiées par un changement d'acidité du milieu. Ils peuvent faire apparaître le domaine de stabilité de l'eau. Ils furent initialement développés par Marcel Pourbaix en 1938. Conventions [ modifier | modifier le code] Diagramme de Pourbaix du fer. Pour tracer les courbes présentes sur les diagrammes, on considère que: Activité et concentration sont égales pour les espèces en solution; La température est prise égale à 25 °C. Au niveau de la courbe, on a alors les propriétés suivantes: sur la courbe, la concentration totale dissoute pour un élément donné est fixée. On peut donc trouver sur un diagramme un réseau de courbes, chaque courbe correspondant à une concentration donnée.

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Par exemple, lorsqu'on utilise le diagramme de Pourbaix d'un métal pour prévoir sa stabilité dans différents milieux, même si on se situe dans un domaine où le métal est censé se corroder, cela ne nous indique rien sur la vitesse de cette corrosion. Elle peut en fait être très lente. Les diagrammes de Pourbaix dépendent fortement de la concentration en élément chimique et légèrement de la température. La grande majorité des diagrammes de Pourbaix disponibles dans la littérature ne tiennent compte que de la formation d'ions simples ou d'oxydes. On se rappellera donc, lorsqu'on souhaite les utiliser pour prévoir la durabilité d'un métal, qu'ils ne tiennent donc pas compte de l'éventuel présence de complexants dans l'environnant. Généralisation [ modifier | modifier le code] Les diagrammes potentiel-pH sont des cas particuliers de diagramme potentiel-pL (L pour ligand) pour lesquels la grandeur en abscisse n'est pas –log[H +] mais –log[ligand]. De tels diagrammes donnent (comme les diagramme potentiel-pH) les zones de stabilité des différents complexes ou d'existence des différents précipités qu'un métal forme avec un ligand.

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L -1. Toujours au niveau de la courbe, il y a égalité des concentrations des espèces oxydée et réduite. [ modifier] Limites Les diagrammes de Pourbaix sont construits à partir de données thermodynamiques: ils n'apportent donc aucune donnée quant à la vitesse des réactions de transformations qu'ils peuvent indiquer. Par exemple, lorsqu'on utilise le diagramme de Pourbaix d'un métal pour prévoir sa stabilité dans différents milieux, même si on se situe dans un domaine où le métal est censé se corroder, cela ne nous indique rien sur la vitesse de cette corrosion. Elle peut en fait être très lente. Les diagrammes de Pourbaix dépendent de la température. La grande majorité des diagrammes de Pourbaix disponibles dans la littérature technique ne tiennent compte que de la formation d'ions simples ou d'oxydes. On se rappellera donc lorsqu'on souhaite les utiliser pour prévoir la durabilité d'un métal qu'ils ne tiennent donc pas compte de l'éventuel présence de complexants dans le milieu environnant.

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Puis, de la gauche vers la droite, apparaissent les formes de moins en moins acides H 2 AsO 4 –, HAsO 4 2– et AsO 4 3–. Il est parfois judicieux de faire apparaître le domaine de stabilité du solvant, qui se traduit par deux droites de pente négative: la droite E = –0, 06 pH (pour le couple de réduction de l'eau H + /H 2; la droite E = 1, 23-0, 06 pH pour le couple d'oxydation de l'eau O 2 /H 2 O. Au-dessus de ce domaine, les espèces présentes sont susceptibles d'oxyder l'eau, et en dessous elles sont susceptibles de la réduire. Diagramme des oxydes [ modifier | modifier le code] Certains diagrammes de Pourbaix peuvent faire apparaître les oxydes d'un métal et non ses ions et ses hydroxydes. Les hydroxydes sont en effet parfois notés comme des hydrates d'oxydes (par exemple, l' hydroxyde de cuivre(II) Cu(OH) 2 peut être noté CuO, H 2 O. Limites [ modifier | modifier le code] Les diagrammes de Pourbaix sont construits à partir de données thermodynamiques: ils n'apportent donc aucune donnée quant à la vitesse des réactions de transformation qu'ils peuvent indiquer.

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Si l'on considère qu'il n'y a pas d'O 2 dissous? 12/10/2017, 17h58 #4 Si tu utilises une électrode de mesure en fer, le potentiel, par rapport à l'électrode standard à hydrogène à 25°C, devient, en présence de précipité, égal à: Tu obtiens l'équation de la ligne frontière entre le domaine d'existence du fer et le domaine d'existence de l'hydroxyde de fer(II) solide. Par rapport à la situation initiale, le potentiel a effectivement diminué. Cependant, à mon avis, les diagrammes de Pourbaix ne sont pas destinés à étudier des variations de potentiel mais plutôt à prévoir de façon rapide l'existence ou non de réactions d'oxydo-réduction par superposition de diagrammes de Pourbaix. Ici par exemple, ton diagramme superpose celui de l'élément fer et celui de l'eau. Il y a réaction quasi totale entre un oxydant et un réducteur d'un autre couple si les deux domaines sont disjoints, il n'y a pas de réaction si les deux domaines admettent une partie commune. Attention cependant aux cas où les frontières sont très proches, il est plus prudent alors de raisonner sur le signe de l'affinité chimique.

A pH >7, le fer(II) est sous forme Fe(OH) 2 et le fer(III) sous forme Fe(OH) 3. Oxydation: 4 Fe(OH) 2 (s)+4 HO - = 4 Fe(OH) 3 (s) +4 e -. rduction: O 2 + 2H 2 O + 4e - = 4HO -. 4 Fe(OH) 2 (s) + O 2 + 2H 2 O =4 Fe(OH) 3 (s). Dduire de ce diagramme la mthode la plus judicieuse et la plus conomique pour liminer les ions Fe 2+ et Mn 2+ d'une eau traiter pH=8. Oxyder l'ion Mn 2+ par le dioxygne de l'air en milieu basique: il se forme Mn(OH) 3 solide. Oxyder l'ion Fe 2+ par le dioxygne de l'air en milieu basique: il se forme Fe(OH) 3 Puis filtrer. Acide amin. Soit un acide amin H 2 N-CHR-COOH (R est une chaine carbone). Ecrire la formule de zwittrion ( ou amphion) de cet acide H 3 N + -CHR-COO -. Pour doser une solution d'acide amin, la mthode de Van Skyke met profit la raction de la fonction amine primaire avec l'acide nitreux HNO 2. Il en rsulte un dgagement gazeux dont on mesure le volume. raction de l'acide amin ci-dessus avec l'acide nitreux. H 2 N-CHR-COOH + HNO 2 = HO-CHR-COOH + N 2 (g) + H 2 O. ( 3) Sachant que 248 mL de diazote sont recueillis pour 100 mL d'une solution d'acide amin, quelle est la concentration en acide amin de cette solution?

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