Petit exo chimie prépa

[Lola1234]

Bonjour, je m’entraîne sur ce petit exo de chimie et j’ai d’un mal, pourriez vous m’aider ?

merci d´avance.

sachant que j’ai du mal à commencer..

[Barbidoux]

Structure électronique Cd=1s²,2s²,2p⁶,3s²,3p⁶,4s²,3d¹⁰,4p⁶,5s²,4d¹⁰.
La structure électronique des derniers niveaux d’énergie de l’atome de cadmium 4d¹⁰, 5s² permet la formation d’ions Cd²⁺ par perte des deux électrons 5s².

Par lecture du diagramme E°(Cd²⁺/Cd)=-0.46 V/NHE.
Cd²⁺(aq)+2OH^-(aq)=Cd(OH)2(s)
Ks={Cd2+}*{OH^-}^2=10^-2*(10^-5.9)^2=10^-13.8
 
Cd(OH)2(s)+OH^-(aq)=HCd(OH)₂^-(aq)+H₂O(L)
K={HCd(OH)₂^-}/{OH^-}=10^-2/10^-4.7=10^2.7
------------
Ks={Cd²⁺}*{OH^-}^2 ==> {OH^-}=√(Ks/{Cd²⁺}) ==> pH=14-(pK_s-lg{Cd²⁺})/2
------------
Dissolution du cadmium la réaction Cd(s)+2*H⁺=Cd(II)+(1/2)H₂ étant spontanée. Dans une solution d'ion Cd²⁺ telle que [Cd²⁺]=10^(-2) mol/l le cadmium est attaqué  et se dissout sous forme d'ion Cd2+, lorsque pH<8.1
Cd(s)+2*H⁺(aq)=Cd²⁺(aq)+(1/2)H₂
sous forme d'hydroxyde de cadmium lorsque le pH appartient à l'intervalle [8.1; 11.3]
Cd(s)+2*H₂O=Cd(OH)₂(s)+(1/2)H₂
et sous forme d'ion cadmiate HCdO₂^- lorsque pH>11.3
Cd(s)+H₂O+OH^-(aq)=HCdO₂^-(aq)+(1/2)H₂  

 

[Lola1234]

Le 28/05/2020 à 11:23, Barbidoux a dit :

Structure électronique Cd=1s²,2s²,2p⁶,3s²,3p⁶,4s²,3d¹⁰,4p⁶,5s²,4d¹⁰.
La structure électronique des derniers niveaux d’énergie de l’atome de cadmium 4d¹⁰, 5s² permet la formation d’ions Cd²⁺ par perte des deux électrons 5s².

Par lecture du diagramme E°(Cd²⁺/Cd)=-0.46 V/NHE.
Cd²⁺(aq)+2OH^-(aq)=Cd(OH)2(s)
Ks={Cd2+}*{OH^-}^2=10^-2*(10^-5.9)^2=10^-13.8
 
Cd(OH)2(s)+OH^-(aq)=HCd(OH)₂^-(aq)+H₂O(L)
K={HCd(OH)₂^-}/{OH^-}=10^-2/10^-4.7=10^2.7
------------
Ks={Cd²⁺}*{OH^-}^2 ==> {OH^-}=√(Ks/{Cd²⁺}) ==> pH=14-(pK_s-lg{Cd²⁺})/2
------------
Dissolution du cadmium la réaction Cd(s)+2*H⁺=Cd(II)+(1/2)H₂ étant spontanée. Dans une solution d'ion Cd²⁺ telle que [Cd²⁺]=10^(-2) mol/l le cadmium est attaqué  et se dissout sous forme d'ion Cd2+, lorsque pH<8.1
Cd(s)+2*H⁺(aq)=Cd²⁺(aq)+(1/2)H₂
sous forme d'hydroxyde de cadmium lorsque le pH appartient à l'intervalle [8.1; 11.3]
Cd(s)+2*H₂O=Cd(OH)₂(s)+(1/2)H₂
et sous forme d'ion cadmiate HCdO₂^- lorsque pH>11.3
Cd(s)+H₂O+OH^-(aq)=HCdO₂^-(aq)+(1/2)H₂  

 

Bonjour, excusez moi j'ai pas compris comment vous avez determiner le E°(Cd2+/Cd).

[Barbidoux]

il y a 17 minutes, Lola1234 a dit :

Bonjour, excusez moi j'ai pas compris comment vous avez determiner le E°(Cd2+/Cd).

Tu as bine fait de poser la question car  j'avais zappé que le diagramme E-pH donné  avait été tracé pour {Cd²⁺}=10^-2 .

Par convention les valeurs E° des couples redox sont donnés par rapport à l'électrode standard à hydrogène ESH, ou NHE ce qui correspond à une valeur de pH égale à 0. La valeur E° (Cd²⁺/Cd)  ne variant pas avec la valeur du pH c'est donc une droite parallèle à l'axe des pH sur le diagramme E-pH qui coupe l'axe des tension au point E=E°(Cd²⁺/Cd)+(0.06/2) lg{{Cd²⁺} ==>à 25° C alors  E°(Cd²⁺/Cd)=E-0.3*lg10^-2=-0.46+0.06=-0.40 V/ENH

[Lola1234]

il y a 33 minutes, Barbidoux a dit :

Oui j'avais oublié que le diagramme était tracé pour {Cd²⁺}=10-2 . Par convention les valeurs E° des couples redox sont donnés par rapport à l'électrode standard à hydrogène ESH, ou NHE ce qui correspond à une valeur de pH égale à 0. La valeur E° (Cd²⁺/Cd)  ne variant pas avec la valeur du pH c'est donc une droite parallèle à l'axe des pH sur le diagramme E-pH qui coupe l'axe des tension au point E=E°(Cd²⁺/Cd)+0.06 lg{{Cd²⁺} ==> E°(Cd²⁺/Cd)=E-0.06*lg10^-2=-0.46+0.12=-0.34 V/ENH

Et comment avait vous trouvez la concentration de OH- ?

[Barbidoux]

il y a 5 minutes, Lola1234 a dit :

Et comment avait vous trouvez la concentration de OH- ?

Qu'elle concentration en OH^- ?

[Lola1234]

il y a 1 minute, Barbidoux a dit :

Qu'elle concentration en OH^- ?

Pour calculer le produit de solubilité ?

[Barbidoux]

Il y a 1 heure, Lola1234 a dit :

Pour calculer le produit de solubilité ?

Il suffit de lire sur le diagramme E-pH qui indique que l'hydroxyde de cadmium précipite à pH=8.1 donc pour une concentration en OH- égale à 10^14-8.1=10^-5.9 mol/L lorsque la concentration en ion Cd²⁺ est égale à 10^-2 (valeur des concentration en espèces dissoutes Cd²⁺ ou HCd0₂^-  pour laquelle il a été tracé)