corrigé

et t en min). On en déduit k =−6 230, 627 × 10 6,02 × 10 × 649= 2,56.10 16 m.s —1 .− 3 360 79, 5× 10 × 2.10On notera que C doit être exprimée en mol.m —3 dans ce calcul.Q30 : Lorsque les solutions sont très concentrées, le coefficient d’activité des espèces solubiliséesn’est plus voisin de 1. On ne peut plus remplacer les activités par les concentrations dans les relationsthermodynamiques.Q31 : L’oxyde cuivreux n’est pas stable à pH = 0 d’après le diagramme potentiel-pH. Il est oxydéen Cu 2+ et réduit en Cu (S) suivant le bilan:Cu 2 O (S) + 2 (H 3 O + ) aq = Cu (S) + (Cu 2+ ) aq + 3 H 2 O.Q32 : L’élément Cu de Cu 2 O est oxydé et réduit: il subit une dismutation.Q33 : Le tétraaquocuivre(II) possède 4 molécules d’eau comme ligand.Sa formule est donc [Cu(H 2 O) 4 ] 2+ .Q34 : La formule développée plane de ce complexe est la suivante:Q35 : A l’anode se produit l’oxydation. La seule espèce susceptibled’être oxydée dans la solution est H 2 O.On a donc 3 H 2 O ⎯→ ½ O 2 + 2 H 3 O + + 2 e — ;A la cathode se produit la réduction. Les espèces susceptibles d’être réduite sont Cu 2+ et H 2 O.Il se produit (Cu 2+ ) aq + 2 e — ⎯→ Cu (S) à cause de la valeur des potentiels standard.Q36 : Le bilan global de la réaction mise en jeu dans l’électrolyseur est donc(Cu 2+ ) aq + 3 H 2 O = ½ O 2 + 2 H 3 O + + Cu (S)Q37 : Par définition, l’affinité thermodynamique est+pA = − ∆G° ( T) − RT lnGH O O3+Cu . c . pFH2bc2gh1/22 0 0 1 / 2Le phénomène n’est pas spontané puisque c’est une électrolyse. Donc la condition d’évolution estA.dξ < 0. Pour une évolution non spontanée dans le sens direct du bilan, il faut A < 0.PARTIE VQ38 : Le bilan (3) est une combinaison linéaire des bilans (1) et (2) selon (3) = 2×(1) – (2) donc∆ r G 3 °(T) = 2×∆ r G 1 °(T) – ∆ r G 2 °(T).A.N. ∆ r G 3 °(T) = –292000 + 220,8. T en J.mol –1 .Q39 : L’oxyde de cuivre (I) est Cu 2 O. Il se dismute en Cu et CuO suivant le bilan :Cu 2 O (S) = Cu (S) + CuO (S)ce qui correspond à la combinaison linéaire (1/4)[(3) – (2)].Q40 : On applique la règle de Gibbs v = c + 2 * – ϕ avec• c = 3 – 1 = 2 constituants indépendants ;• 2 * = 1 car ∆ r H° ≠ 0 donc T est facteur d’équilibre mais p n’est pas facteur d’équilibre caril n’y a pas d’espèce gazeuse.• ϕ = 3 car il y a trois espèces solides.On obtient donc v = 0. On ne peut pas choisir la valeur de T pour réaliser cet équilibre. La conditiond’équilibre s’écrivant K° = 1 puisque les activités des solides sont égales à 1, l’équilibre existe à latempérature telle que ∆ r G°(T EQ ) = -RT LnK° = 0 d’où ∆ r G 3 °(T EQ ) = ∆ r G 2 °(T EQ ). Cela nécessiteIKJH 2OH 2O.2+CuOH 2OH 2Spé y 2002-2003 page 5/6 devoir n°4 corrigé