Exercice n°4

Afin de réaliser une pile, on constitue deux demi-piles qu’on relie à l’aide d’un pont électrolytique. La première demi-pile est constituée d’une lame d’argent plongeant dans une solution de nitrate d’argent de concentration 0.2 mol.L^-1. La seconde est constituée d’une lame d’argent plongeant dans une solution de chlorure d’argent saturée.

1. Faire un schéma de la pile.

2. La première électrode est le pôle positif de cette pile, et la force électromotrice de la pile est E=0.25V. Déterminer les potentiels des deux électrodes.

3. En déduire la concentration en ions Ag⁺ dans la seconde demi-pile et calculer le produit de solubilité du chlorure d’argent Ks.

4. En déduire le pKs et la solubilité de AgCl en g.L^-1.

Corrigé

1- Schema de la pile :

2- Ag⁺ + é = Ag et U_pile = E₊ - E_-  = 0.25 V

· Electrode A : E₊ = E⁰_Ag⁺/_Ag + 0.06/1 Log [Ag⁺] = 0.76 V

· Electrode B : E_- = E₊ - U_pile = 0.76-0.25 = 0.51 V

3- Calcul de la concentration en ion argent dans la deuxième demi-pile.

· E_- = E⁰_Ag⁺/_Ag + 0.06/1 Log [Ag⁺]^’

· Log [Ag⁺]^’ =(E_- - E⁰_Ag⁺/_Ag )/ 0.06 = -4.8

· [Ag⁺]^’ = 10 ^{– 4.8} = 1.6 10^-5 mol.L^-1 .

Determination du Ks : AgCl ↔ Ag⁺ + Cl^-

· Ks = [Ag⁺] [Cl^-]

· D’aprés bilan molaire, [Ag⁺] = [Cl^-] = s = 1.6 10^-5 mol.L^-1.

· Donc Ks = s² = 2.6 10^-10

1- Calcul du pKs :

· pKs = - Log Ks = 9.6

· s = √Ks = 1.6 10 ^-5 mol.L^-1.

· M_AgCl = 143.4 g.mol^-1

· s’ = s. M_AgCl = 2.3 10^-3 g.mol^-1.