Exercice pH – Redox révision semestrielle 3OS
1) Soit la pile : Pt | Fe2+, Fe3+ || Cl2 | Cl- | C
a. Dessinez-là au niveau macroscopique en utilisant le matériel et les solutions de votre
choix.
b. Indiquez l’anode, la cathode, la polarité, le déplacement des électrons et des ions.
c. Dessinez au niveau moléculaire les réactions aux électrodes.
2) Soit trois poteaux métalliques en fer en bord de mer. Le premier est plaqué avec du zinc, le
second est plaqué avec de l’argent et le troisième est peint avec une peinture plastifiante
étanche.
a. Que va-t-il se passer durant les mois qui suivent l’installation si le revêtement reste
intact ?
b. Que va-t-il se passer durant les mois qui suivent l’installation si le revêtement est
rayé en profondeur ?
c. Dessiner les transformations aux alentours de la rayure dans les trois cas. Indiquez
les éventuels déplacements d’électrons.
d. Pourquoi la corrosion est elle plus rapide en bord de mer ?
3) On mélange 0.25 moles d’acide acétique avec 0.25 moles d’acétate de sodium dans un litre
d’eau.
a. Quel est le pH obtenu.
b. Pourquoi le pH est-il acide alors que la quantité d’acide et de base faible sont
initialement identique.
c. On ajoute au mélange 0.3 mol de NaOH. Calculez le pH après cet ajout puis donnez la
concentration approximative de toutes les espèces chimiques (la précision doit être
suffisante pour les classer par ordre d’abondance.
Corrigé :
1) Soit la pile : Pt | Fe2+, Fe3+ || Cl2 | Cl- | C
2) Soit trois poteaux métalliques en fer en bord de mer. Le premier est plaqué avec du zinc, le
second est plaqué avec de l’argent et le troisième est peint avec une peinture plastifiante
étanche.
a. Que va-t-il se passer durant les mois qui suivent l’installation si le revêtement reste
intact ?
Le milieu est oxydant : O2 + 2H2O 4 OH- E°= 0.44 V
Le zinc peut s’oxyder (E°=-0.76V) alors que l’argent (E°= 0.81V) et le plastique ne le peuvent pas.
b. Que va-t-il se passer durant les mois qui suivent l’installation si le revêtement est
rayé en profondeur ?
c. Dessiner les transformations aux alentours de la rayure dans les trois cas. Indiquez
les éventuels déplacements d’électrons.
d. Pourquoi la corrosion est-elle plus rapide en bord de mer ?
La salinité permet un équilibre des charges plus rapide (c.f. pont salin). La corrosion est donc
accélérée.
3) On mélange 0.25 moles d’acide acétique avec 0.25 moles d’acétate de sodium dans un litre
d’eau.
a. Quel est le pH obtenu.
4.75 car on a un mélange équimolaire d’acide faible et de base conjuguée.
b. Pourquoi le pH est-il acide alors que la quantité d’acide et de base faible sont
initialement identique.
Ka=10-4.75 et donc Kb=10-9.25 : La base faible est donc bien moins réactive que l’acide faible.
c. On ajoute au mélange 0.3 mol de NaOH. Calculez le pH après cet ajout puis donnez la
concentration approximative de toutes les espèces chimiques (la précision doit être
suffisante pour les classer par ordre d’abondance.
Le NaOH va neutraliser l’acide acétique pour former de l’acétate de sodium selon le tableau
d’avancement ci-dessous :
 CH3COOCH3COOH
+ Na+
+OH+ Na+
Initial :
0.25
0.3
0.3
0.25
0.25
0
0.05
0.50
0.55
On est donc après le point équivalent et le pH dépend donc de l’excès de base forte :
pH=14+log([OH-])=14+log(0.05)=12.7 Et donc [H3O+]=10-12.7 et [OH-]=10-1.3
[H2O]≈55 mol/L
[Na+]≈0.55 mol/L
[CH3COO-]≈0.5 mol/L
[OH-]≈0.05 mol/L
[H3O+]≈10-12.7
[CH3COOH] ≈0
+ H2O
Solvant
Solvant