Chimie · Prépa 1re année · 1 exercice vérifié

S’entraîner : Potentiel d'électrode et relation de Nernst

Chapitre : Transformations chimiques en solution aqueuse

Ce que vous travaillez

Couple oxydant/réducteur et potentiel standard rapporté à l'électrode standard à hydrogène ; relation de Nernst pour un couple en solution ; prévision du sens d'évolution d'une réaction d'oxydoréduction et calcul de sa constante d'équilibre à partir des potentiels standard ; force électromotrice d'une pile et lien avec l'enthalpie libre de réaction ; influence du pH et d'une précipitation sur un potentiel ; lecture d'un diagramme potentiel-pH (domaines de prédominance et d'existence, frontières).

Les exercices de cette séance font aussi appel à :

Pile électrochimique — Constitution d'une pile (deux demi-piles, pont salin), anode/cathode, polarité, sens du courant et des électrons, capacité électrique Q = n(e⁻) F, usure.

À maîtriser avant de commencer

Ces notions sont utilisées ici. Relisez-les si l’une d’elles vous échappe.

Oxydants, réducteurs et réactions d'oxydoréduction — Couple Ox/Red, demi-équation électronique, transfert d'électrons, équation d'oxydoréduction en milieu acide, nombre d'oxydation (introduction).
Acides, bases et pH — Échelle de pH (0-14), solutions acides, basiques, neutres, ions H⁺ et HO⁻, effet de la dilution, sécurité.
État d'équilibre et constante d'équilibre — Transformation non totale, équilibre dynamique, quotient de réaction Q_r, constante K, taux d'avancement final, sens d'évolution spontané.
Fonction logarithme népérien — Réciproque de l'exponentielle, ln(ab) = ln a + ln b, ln(a^n) = n ln a, variations, dérivée 1/x, résolution d'équations e^x = k.
Puissance et énergie électriques — P = U I, E = P Δt, effet Joule P = R I², puissance nominale, facture d'électricité en kWh.

Comment se déroule la séance

Cette séance s’appuie sur 1 exercice vérifié. Chacun produit un nouvel énoncé à chaque ouverture, avec une solution calculée.

Formats de réponse : Réponse numérique (1). Difficulté 5 sur 5. Environ 8 minutes pour un premier passage.

Dans votre compte : aide graduée (indice, rappel de cours, aide au démarrage), corrigé pas à pas après chaque tentative, suivi de vos progrès.

Essayez un exercice, sans compte

Un exercice réel de cette séance, le même pour chaque visiteur. Répondez, puis vérifiez : la correction est calculée, et le corrigé s’affiche après votre tentative.

Difficulté 5 sur 5 · ≈ 8 minutes

Énoncé

Une électrode de platine plonge dans une solution contenant des ions fer (III) et fer (II) aux concentrations $[\mathrm{Fe^{3+}}] = 0{,}1$ mol/L et $[\mathrm{Fe^{2+}}] = 0{,}01$ mol/L, à 25 °C. On donne $E°(\mathrm{Fe^{3+}}/\mathrm{Fe^{2+}}) = 0{,}77$ V et la demi-équation $\mathrm{Fe^{3+}} + e^{-} = \mathrm{Fe^{2+}}$ . À 25 °C, on prendra $\dfrac{RT}{F}\ln 10 \approx 0{,}0592$ V.

Calculer le potentiel $E$ pris par l'électrode de platine, en V (trois chiffres significatifs).

Votre réponse

Continuez dans votre compte

Créez votre compte gratuit pour faire toute la séance avec l’aide graduée, ou connectez-vous pour revenir directement ici.

Créer mon compte gratuit Me connecter pour continuer

L’accès gratuit comprend les cours et exercices de votre niveau choisi.