Exercices

Considérons une espèce i de charge z se répartissant à l’interface entre une phase aqueuse (w) et une phase organique (o). On définit l’enthalpie libre standard de transfert de l’espèce i de la phase aqueuse vers la phase organique comme la différence des potentiels chimiques standard de cette espèce entre les deux phases :
On suppose en outre que chaque phase est soumise à un potentiel électrostatique, noté ϕw pour la phase aqueuse et ϕ° pour la phase organique. On notera Δϕw/o la différence (ϕw – ϕ°).1.1 En utilisant les potentiels électrochimiques de i dans chaque phase, établir la relation entre \Delta_{t} G_{i}^{\circ w \rightarrow o} et Δϕ°w/o, différence de potentiel à l’équilibre de l’interface lorsque l’espèce i est dans l’état standard.1.2 Quelle relation peut-on établir entre le signe de Δϕ°w/o et le caractère hydrophile/ lipophile de l’espèce i ?
On définit le coefficient de partage Pi de i entre les deux phases par le rapport des activités de i dans chaque phase :1.3 Exprimer Δϕw/o en fonction de Δϕ°w/o et Pi à l’équilibre de l’interface. À quelle relation bien connue cette équation s’apparente-t-elle ?
Considérons maintenant une réaction d’échange d’électrons à l’interface faisant intervenir un couple redox O1/R1 présent en phase aqueuse et un couple O2/R2 présent en phase organique :
On pose : n=z_{O_{1}}-z_{R_{1}}=z_{O_{2}}-z_{R_{2}}1.4 À partir des potentiels électrochimiques de chaque espèce, établir pour l’équilibre (1) la relation entre Δϕ…