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Pile de Concentration Argent Ag+/Ag

Written By: Jean-Paul Cipria - Nov• 16•13
Pile de Concentration Hg+/Hg

Pile de Concentration Ag+/Ag – ©J.P. Cipria – Exemple d’expérience plus ou moins ratée ? A voir !

Il s’agit de construire deux demi-piles au nitrate d’argent AgNO3 de concentrations différentes. Les potentiels standards entre les deux piles s’annulent quand on joint les deux demi-piles. Il ne reste que le logarithme décimal des concentrations. Le calcul est alors simple. La différence de potentiel entre l’électrode de référence et l’électrode de mesure est :

  • E = -0,059 . [ Exposant(C) – 1 ] en Volt à T = 25°C.

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Created :2013-11-16 19:27:23. – Modified : 2017-04-14 19:20:18.


Difficult ! Master Level.

Difficult ! Master Level.


<strong><span style="color: #ff0000;">Expériences En Construction</span></strong>

Experiences In Construction.

How to become an chemistry scientist without preliminary knowledge?

Items are in way to be translated in English. France is not impacted by subject.

L’expérience se déroule en 2013 par un ingénieur en télécommunication ultra large bande en formation à l’agrégation de physique. L’écrivain, J.P. Cipria, auteur de cet article et de cette expérience, n’a jamais fait de chimie de sa vie … ni au collège du 93, ni au lycée du 95, le LTE Jean-Jaurès d’Argenteuil – Pouvons-nous dire merde à l’éducation nationale ?

Le pédagogue de ce temps, donc, applique une méthode décrite dans une référence bibliographique [CACHAU-2013]. L’ingénieur en télécommunication réfléchi seulement après les mesures et croit que son expérience est ratée. Il a eu tort en 2013 ! Nous pouvons mettre au crédit de ce scientifique la propreté de sa paillasse, la signalisation des réactifs, le rangement correct et ensuite la précision des mesures, l’astuce du montage et quand même une réflexion poussée sur plusieurs … années. Nous détectons donc un excellent expérimentateur en ces travaux.

Mais la démarche est-elle scientifique ? Nous répondrons en fin d’article. Réf. [CIPRIA-2017].

Jean-Paul Cipria – 12/04/2017

16/11/2013 ==> 12/04/2017
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Pile de Concentration Ag+/Ag

Pile de Concentration Hg+/Hg

Pile de Concentration Ag+/Ag – ©J.P. Cipria – Exemple d’expérience plus ou moins ratée ? A voir !

Loi de NERNST

Demi pile Ag+/Ag

  • E_{Volt}=E^{0}_{Ag^{+}/Ag}+\frac{R.T}{F}.ln(\frac{a_{Ag^{+}}}{a_{Ag}})

Demi pile Ag+/Ag à [Ag+] = 0,1 mol.L-1

  • En ce cas on confond l’activité a avec la concentration [Ag+]. Dans le montage suivant on constate que, probablement, cette concentration est encore trop élevée pour que cette approximation soit précise à quelques %.
  • E_{Volt}=E^{0}_{Ag^{+}/Ag}+\frac{R.T}{F}.ln([Ag])

Demi pile Ag+/Ag à [Ag+] = 0,01 mol.L-1

  • E_{Volt}=E^{0}_{Ag^{+}/Ag}+\frac{R.T}{F}.ln([Ag])

Différence de Potentiel entre les deux demi piles Ag+/Ag de différentes concentrations

  • E_{Volt}=E^{0}_{Ag^{+}/Ag}-E^{0}_{Ag^{+}/Ag}+\frac{R.T}{F}.ln([C])-\frac{R.T}{F}.ln([Ag^{+}])
  • E_{Volt}=\frac{R.T}{F}.ln([C])-\frac{R.T}{F}.ln([Ag^{+}])
  • E_{Volt}=\frac{R.T}{F}.(ln([C])-ln([Ag^{+}]))
  • E_{Volt}=\frac{R.T}{F}.ln(\frac{[C]}{[Ag^{+}]})

En remplaçant ln(x) = ln(10).log(x) et T=20°C :

  • E_{Volt}=0.0578.log(\frac{[C]}{[Ag^{+}]})

Si [Ag+]Réf = 0,1 mol.L-1 et si [C]= 0,01 mol.L-1.

  • E_{Volt}=0.0578.(-2-(-1))V
  • E_{Volt}=-0.0578 V

Si [Ag+]Réf = 0,1 mol.L-1 et si [C]= 0,001 mol.L-1.

  • E_{Volt}=0.0578.(-3-(-1))V
  • E_{Volt}=-0.116V

Galerie de Photos

Mesures

Pile de Concentration Ag+/Ag - Mesures

Pile de Concentration Ag+/Ag – Mesures – ©J.P. Cipria.

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Erreurs possibles

  1. Nous remarquons que le nitrate d’argent AgNO3 réagit à 0.1 mol.L-1 dès son transvasement de la bouteille au bécher. Un dépôt orangé se forme.
  2. Les différentes concentrations changent de couleur au cours du temps en quelques dizaines de minutes. Le nitrate d’argent AgNO3 réagit à la lumière.
  3. Le pont électrolytique est plongé directement dans du nitrate de potassium KNO3. L’interversion avec le Chlorure de potassium KCl est possible. Ce qui expliquerait la migration des ions visible sur le pont après deux heures d’utilisation des piles.
  4. Les piles ne débitent aucun courant. I < 1 µA. Les piles délivrent une tension mais sont inutilisables par la non migration des ions. Soit par neutralisation des ions Ag+ par le chlorure accidentel du pont, ou par la précipitation à la lumière de chlorure d’argent.

Calomel

(HgCl)2 : le calomel une molécule linéaire Cl-Hg-Hg-Cl comportant une liaison métal-métal Hg-Hg.

La démarche était-elle scientifique ?

Extrait référence [CIPRIA-2017].

La démarche de l’ingénieur de 2013 était-elle scientifique ?. Nous pourrions répondre que oui. Pourquoi ? L’honnêteté intellectuelle de l’ingénieur lui a permit de douter des résultats, de la méthode, de sa propre astuce au montage et de sa compréhension du phénomène. Il approxime en ce sens son expérience. C’est un scientifique débutant en bonne voie de professionnalisation. Malgré qu’il possède d’excellentes capacités d’expérimentateur, son manque de connaissance est un obstacle marquant. Il éprouve des difficultés par des connaissances larges mais incomplètes sur le sujet et il se trouve alors momentanément hors de capacité de modifier efficacement et in vivo son expérience. Néanmoins l’ingénieur a su tirer le soir même les éléments théoriques susceptibles d’expliquer la différence entre ce qu’il a mesuré et ce qu’il s’attendait à avoir.

La mesure est précise. La réaction est prévisible. Le phénomène physique prévu par la théorie s’est déroulé sous les yeux de l’ingénieur. Celui-ci ne l’a pas complétement reconnu et retenu ! L’erreur d’interprétation est théorique. Le manque de connaissance et de compréhension de l’ingénieur a été détectée par celui-ci qui est resté dubitatif. Ce qui est un gage de scientificité. Mais rien n’indique que l’ingénieur va comprendre rapidement ? Sans l’aide de collègues ou de professeurs le défi d’apprendre seul et correctement est très rarement possible pour une majorité des autodidactes ?

– © Jean-Paul Cipria – 2017.

Références

  • [CIPRIA-2017] – CIPRIA, Jean-Paul , « Annexes de Thèse« . 2017.
    .
  • [CACHAU-2013] : Cachau-Herreillat – Famille Réd-Ox – Ed. De Boeck
    P.240 : 3.D.8
    Pile de Concentration : Influence de la précipitation sur le potentiel d’électrode du couple Ag+/Ag
    .
  • [2] : J.P. Cipria – http://www.nanotechinnov.com
    Fichier Regressi :
    Pile-de-Concentration-Hg-Plus-6.zip
    .

Jean-Paul Cipria – 16/11/2013

 

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