Énoncé(s) donné(s)
Ceci est une épreuve de physique-chimie II :
Le but de cet exercice est d'utiliser une pile pour déterminer le produit de solubilité de l'hydroxyde de cobalt $Co(OH)_{2(s)}$
On considère un premier bécher contenant $100~\text{cm}^3$ de solution de $(Co^{2+},2\,Cl^-)$ de concentration $0,10~\text{mol.L}^{-1}$ dans lequel on place une électrode de cobalt.
On considère ensuite un second bécher contenant $100~\text{cm}^3$ de solution de $(Ag^+,NO^{-}_3)$ de concentration $0,10~\text{mol.L}^{-1}$ dans lequel on place une électrode d'argent.
On relie les deux béchers avec un pont salin contenant des ions ammonium. On mesure à température ambiante la force électromotrice de la pile qui est égale à $e=1,05~\text{V}$.
1) Représenter la pile.
2) A quoi sert un pont salin ? Pourquoi n'utilise-t-on pas un pont salin contenant du bromure de potassium ?
3) L'électrode positive est celle d'argent, écrire l'équation de fonctionnement de la pile.
4) a) Ecrire l'expression littérale de la force électromotrice de la pile.
b) En déduire le potentiel standard du couple $Co^{2+}/Co$.
5) Calculer la constante d'équilibre de l'équation de fonctionnement de la pile.
6) Déterminer la composition des espèces dans les différents béchers à l'équilibre. On considère les espèces $Ag_{(s)}$ et $CO_{(s)}$ en large excès grâce à la présence des électrodes.
On reprend le montage initial et on ajoute dans le bécher 1 une pastille de soude, de ce fait on remarque que $CO(OH)_2$ précipite. On mesure une nouvelle force électromotrice $e'=1,18~\text{V}$ et le pH dans le bécher 1 est égal à $9,3$.
7) Quelle est la concentration des ions $Co^{2+}$ dans le bécher ?
8) Déterminer le produit de solubilité de $Co(OH)_2$.
Données : $E^°(Ag^+/Ag)=0,80~\text{V}$ et $pKs(AgBr) =12,3$.
Indication(s) fournie(s) par l'examinateur pendant l'épreuve
Aucune.
Commentaires divers
N.C.
11/08/2015 à 19:34
11/08/2015 à 22:10