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si vous avez des réflexions sur ces notes, vous pouvez m'envoyez un e-mail à C'est cette électrode qui sert de référence « absolue », son potentiel est fixé à 0,0 V quelle Pour une faible force ionique, la correction étant faible, il est courant d' uti- Weymeers, J ; Doneux, T Chimie analytique ; 2015 OCLC : 921825762

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On réalise une pile électrochimique afin de déterminer le produit de solubilité du sulfate Exercice 02 : Complexations compétitives de l'ion mercure (II) (08pts) Corrigé examen final chimie 03 2015-2016 E- = E+ - ΔEpile = 0 79 - 0 12 = 0 67 V 0 5 • E- = E0 Ag+/Ag + 0 06/1 Log [ Ag+] (Solution du deuxième becher)  

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ENS 2015 2016 2ème Année Physique Chimie

Cinétique Chimique et Electrochimie (C232)

Contrôle N°2 (Durée 1h30 min)

Exercice 1 (7points)

carbone sur 2,964 g de charbon activé a été étudiée à 0°C. On mesure le

volume de gaz adsorbé, sous différentes pressions P et ramené aux conditions NTP. Les résultats obtenus sont

regroupés dans le tableau suivant :

P (mmHg) 73 180 309 540 882

V (cm3) 7,5 16,5 25 ,1 38,1 52,3

1. Montrez, graphiquement,

constantes de cette équation.

2. Montrez aussi que ce système suit également l'isotherme de LANGMUIR et calculez les constantes de

cette isotherme.

3. À partir de ces résultats, calculez le

équilibre avec une pression de 400 mmHg de CO, dans chaque cas.

4. , obtenu pour vmax, entre les deux méthodes.

Exercice 2 (7 points)

Le volume d'azote adsorbé par gramme de SiO2 à 77°K évolue, en fonction du rapport de la pression

partielle d'azote P et de la tension de vapeur P0:

V (ml/g) 30 34 38 40 45 48 52 59 72 108

P/P0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 a. Tracer l'isotherme d'adsorption V = f(P/P0 -on ? Donner qui permet de déterminer la surface spécifique du SiO2. b. Déterminer les constantes de l'équation proposée. de 16.20 Å2.

d. Calculer H (adsorption) pour N2 (conditions normales) à 1 atm si 200 cm3 sont adsorbés par 1 kg de

SiO2 à 100°K et 20 cm3 sont adsorbés à 0°C.

Exercice 3 (6 points)

1) On plonge une électrode de platine dans une solution contenant les ions aux concentrations suivantes :

[Cr2O72-] = 10-2 mol.L-1, [Cr3+] = 10-3 mol.L-1, à pH = 1. a. b. Calculer ce potentiel.

2) On plonge une autre électrode de platine dans une solution contenant les ions aux concentrations

suivantes : [Fe2+] = 10-3 mol.L-1, [Fe3+] = 10-1 mol.L-1. Déterminer le potentiel de cette électrode.

3) On relie ces deux demi-piles par un pont électrolytique.

a. Faire un schéma de la pile. Indiquer la polarité de chaque électrode ainsi que le sens de circulation

des électrons lorsque la pile débite dans un conducteur ohmique. b. Déterminer la force électromotrice, E, de cette pile. Données : E0Cr2O72-/Cr3+ = 1.33 V et E0Fe3+/Fe2+ = 0.77 V.

ENS 2015 2016 2ème Année Physique Chimie

Corrigé Type EMD2

Exercice1 : (7points)

1- : V/Vmax = k P1/n

Ln y = Ln k + (1/n) Ln P

La variable y représente la quantité exprimée dans les conditions NTP de gaz adsorbé sur le charbon

actif à la pression expérimentale P. Le traitement des données numériques par un outil comme Excel

donne les résultats observables dans la figure qui suit t pas de ramener les quantités adsorbées par gramme de sorbant) :

Ln y=lnv/vmax 0,84 1,8 2,2 2,6 2,9

Ln P 4,29 5,19 5,73 6,29 6,78

Le coefficient de corrélation de la droite Ln y = f(

Par conséquent,

k = 0,0899 et n = 1,27. 2-

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

ENS 2015 2016 2ème Année Physique Chimie

À nouveau le traitement des données par Excel donne les résultats qui apparaissent sur la figure qui

suit : La relation P/x = f(P) est bien représentée par une droite

1/a = 27,949 et a = 3,58 102 (cm3/g)/ mmHg

et b/a = 0,0247; Donc b = 0,0247 3,58 102 (mmHg) 1 b = 0,884 104 (mmHg) 1

3- Pour connaître la quantité de CO adsorbé sous la pression de 400 mmHg, il suffit d'effectuer les

applications numériques appropriées. : Ln y = 0,7873 Ln P 2,4096 = 0,7873 Ln 400 2,4096 = 4,717 2,4096

Ln y = 2,307 et y = 10,05 cm3/g

400 / x = 1/a + b P / a = 27,949 + 0,0247 400 = 37,829

x = 400 / 37,829 = 10,57 x = 10,57 cm3/g limité à quelque 5 %.

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

0,5Pts

ENS 2015 2016 2ème Année Physique Chimie

Exercice 2 (7 points)

a. Le tracé de l'isotherme d'adsorption V = f(P/P0 ) pour P/P0 donne la courbe suivante : type II spécifique du SiO2 :

2201022400mNmVmSuVu

(Eq. 1), où N : N = 6.023.1023 et où Vm @0011P/P)C()PP( PCVm P V uu (Eq. 2)

Les constantes de cette équation sont : Vm et C. Pour déterminer ces deux constantes, il suffit

de linéariser équation 2, ce qui donne : 00 111
PVmC C

VmC)PP(V

Pu u Soit 00 011 1P P VmC C

VmC)P/P(V

P/Pu u (Eq. 3)

En remarquant que :

)P/P(f)P/P(V P/P 0 0 0 1 VmC C 1 et VmC 1 , il suffit de compléter le tableau des données et de tracer )P/P(V P/P 0 0 1 en fonction de 0P/P . On obtient la droite suivante : 0 20 40
60
80
100
120

051015

V = f(P/P0)

V = f(P/P0)

0.25 Pt

0.25 Pt

0.5 Pt

0.5 Pt

0.5 Pt

ENS 2015 2016 2ème Année Physique Chimie

On trouve : une pente :

04801.VmC

Cu

003101.VmCu

Il :

Vm = 19.57 cm3/g et C = 0.1118.

numérique donne :

22320258510026610201622400

5719m....Suuuu

c. Pour calculer de H (adsorption) pour N2 (conditions normales) à 1 atm si 200 cm3 sont adsorbés par 1 kg de SiO2 à 100°K et 20 cm3 sont adsorbés : )TT(R H P

Plndiff

212
111'
-Clapeyron : ' 2ln RT H dT

Pdads)11(ln

121
2 TTR H P Pads' et en supposant que le gaz est parfait, (PV = nRT) on en déduit que : 2 1 1 2 V V P P ce qui donne : 2 1 12 12 122

1ln)()11(lnV

V TT

TTRHTTR

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