Diagrammes potentiel-pH
Cours · chimie (PCSI), chapitre 11 · CPGE PCSI (1re année) · le début du chapitre, la suite sur Adloun
Les diagrammes potentiel-pH (ou diagrammes de Pourbaix) synthétisent sur une même carte les informations redox (potentiel ) et acide-base / précipitation (pH) relatives à un élément. Ils permettent de prévoir, en un coup d'œil, quelle espèce est stable dans des conditions données, si une espèce réagit avec l'eau, ou se dismute. Ce chapitre, qui combine les chapitres 9 et 10, clôt l'étude des transformations en solution aqueuse.
11.1 Principe d'un diagramme potentiel-pH
Un diagramme potentiel-pH représente, dans le plan , les domaines de prédominance (espèces dissoutes) ou d'existence (solides, gaz) des différentes espèces d'un élément. Les conventions de tracé (concentration de tracé notamment) doivent toujours être précisées.
Une frontière sépare deux espèces ; sa nature se lit sur le diagramme :
- horizontale : couple redox sans ( indépendant du pH, fixé par Nernst) ;
- verticale : équilibre acide-base ou de précipitation ( non concerné, seul le pH compte) ;
- oblique : couple redox faisant intervenir ( dépend du pH ; la pente vient de la formule de Nernst).
Exercices du chapitre
- Ce que change la concentration de tracé corrigé
- Attribuer les domaines : le diagramme du cuivre corrigé
- Le domaine de l'eau : 1,23 V et ce qu'il interdit corrigé
- Dichlore et eau de Javel : dismuter selon le pH corrigé
- Galvanisation et fer-blanc corrigé
- Hydrométallurgie du zinc : purifier une solution corrigé