Diagramme potentiel pH-pO2

pour ne pas faire comme tout le monde

L'auteur de ce sujet a trouvé une solution à son problème.
Auteur du sujet

Salut à tous !

Dans le cadre de cours de bio et de géologie, sur le cycle du carbone, la sédimento et autres on a vu qu'il fallait que la matière organique soit conservée dans un milieu dit réducteur pour ne pas qu'elle soit oxydée/dégradée/ce genre de choses et c'est comme ça que peut se former des tourbes, du charbon, du pétrole etc…

C'est donc un phénomène rédox, et en chimie on avait construit des diagrammes potentiels-pH pour voir si un matériau peut coexister dans son degré d'oxydation avec un autre. Je me suis demandé si on pouvait adopter une même logique au niveau de la conservation de la matière en fonction de pO2 défini par $-\log P_{O_2}$, $P_{O_2}$ pression partielle en dioxygène.

Pour ça, on part d'un exemple concret : l'oxydation du méthanol en méthanal (premier couple rédox de matière organique dont j'ai trouvé la valeur de $E^0$) et la réduction de O2 en H2O. Équations de Nernst, tout ça …

  • pour le couple CH3OH/CH2O : CH2O + 2 H+ + 2e- = CH3OH ; $E = E^0 + \frac{0.06}{2}\log \frac{[CH_2O][H^+]^2}{[CH_3OH]}$ (Je prends directement la forme simplifiée). À la frontière, $E = E^0 - 0.06pH$.
  • pour O2/H2O : $E = E^0 + \frac{0.06}{4}\log\frac{[O_2][H^+]^4}{1}$. Si on suppose que $[O_2] = K P_{O_2}$, avec les données de dissolution de O2 dans l'eau du Handbook j'ai pu calculer que $K$ valait 0.00236mol/L/bar. $E = E'0 -0.06pH -0.06/4pO2 + 0.06/4 \log K$.

Je trace le diagramme (Maple est mon ami).

Le plan en couleur correspondrait donc à la frontière méthanol/méthanal, au dessus la zone de stabilité du méthanal, en dessous du méthanol. Le plan en noir est celui de O2/H20 ; en haut O2, en dessous H2O. J'ai fait l'hypothèse qu'il y avait forcément un peu de O2 dissous pour faire tous ces calculs donc la zone qui nous intéresse est celle au dessus du plan en noir, et on obtiendrait alors les conditions de pression partielle en O2 et de pH pour la conservation du méthanol.

Problème : je ne suis absolument pas sûr de tout ceci ! Plusieurs hypothèses :

  • de toutes façons ce que je fais n'a aucun sens donc pas la peine de chercher plus loin (c'est pas inenvisageable !).
  • j'ai fais quelque part une erreur de logique/de calcul, et les résultats ne sont pas absolument faux pour autant mais ne sont pas bons.
  • je ne sais pas interpréter ce diagramme 3D.
  • ce que je raconte n'est pas complètement faux.

(Note : j'ai recherché diagramme pO2 sur google, les résultats sont faussés par des diagrammes pO2- qui monopolisent tous les résultats. Nouvelle hypothèse : je sais pas chercher ? )

Merci de me répondre ou de me donner un lien utile !

Édité par Goeland-croquant

Ich bin très occupé cette année. Ne vous étonnez pas si je réponds par intermittence.

+0 -0
Auteur du sujet

Salut,

oui honte à moi d'avoir oublié qu'on pouvait filtrer ! Mais je t'avoue que je ne trouve toujours pas d'explications supplémentaires, apparemment ce que je fais n'aurais pas beaucoup de sens puisqu'il faut prendre des conventions pour les frontières de type PO2 = 1 bar pour pouvoir interpréter les diagrammes potentiels-pH, je suppose donc que ce que je fais ne permet pas vraiment de prévoir des réactions. Si quelqu'un pouvait me le confirmer ou apporter des précisions, ce serait pas de refus !

Ich bin très occupé cette année. Ne vous étonnez pas si je réponds par intermittence.

+0 -0
Vous devez être connecté pour pouvoir poster un message.
Connexion

Pas encore inscrit ?

Créez un compte en une minute pour profiter pleinement de toutes les fonctionnalités de Zeste de Savoir. Ici, tout est gratuit et sans publicité.
Créer un compte