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Le produit de solubilité (ou la constante de solubilité) noté « Ks » d'un solide ionique correspond à la constante d'équilibre de la réaction de dissolution de ce  

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Le produit de solubilité s K du solide )( snq XM correspond à la constante d' équilibre de la réaction de dissolution de ce solide : − + ← → + q n snq Xn Mq

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Calculer le produit de solubilité du chromate d'argent Ag=108; Cr=52; O=16 gmol -1 Ag2CrO4 solide en équilibre avec 2Ag+ + CrO4 2- masse molaire Ag2CrO4 :  

[PDF] SOLUBILITE / PRECIPITATION

Tableau 1 : Produit de solubilité de quelques composés peu solubles Sel Expression de k SP Valeur de K Sp pK Sp AgCl K SP = [Ag+] [Cl-] 1,8 10-10

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On appelle produit de solubilité, noté Ks, la constante d'équilibre associée à l' équilibre entre le solide –le précipité-‐ et ses ions en solution aqueuse : Equilibre 

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SOLUBILITE /

PRECIPITATION

2ème Année de Pharmacie

Décembre 2015

Mr A. BOUDIS

Laboratoire de Chimie Analytique

ETUDE DES SELS PEU SOLUBLES

A- Considérations générales

A-1-Définition de la solubilité:

La solubilité " S » est définie comme étant quantité maximale de corps que peut dissoudre dans un volume déterminé du solvant liquide.

Lorsque cette quantité normale est

atteinte, la solution est saturée, et lorsque cette quantité est dépassée, on dit y a précipitation du soluté

Introduction

Sels peu soluble Equilibres en solution hétérogène A-2- substance " Le semblable dissout le semblable » peut dissoudre un soluté polaire et un solvant apolaire dissoudra plus facilement un soluté apolaire. * Des composés solubles * Des composés insolubles * Des composés peu solubles

En particulier, les sels sont solubles dans des

solvants comme l'eau. Cependant la solubilité des sels dans l'eau est extrêmement variable A-3: Expression de la solubilité des composés peu solubles:

A-3-1: Equilibre de dissolution-précipitation

quantité appréciable, du soluté au solvant, on atteint la limite de solubilité pour le soluté considéré. On obtient au moins deux phases:

Solution saturée

(MX M+ + X-)

Solide; précipité de MX

MX [MX] MX M+ + X-

Solide

non dissous

Solide

en solution saturée Ions

Expression générale:

[MnXm] [ MnXm] nMm+ + mXn- [MnXm]: concentration maximale.

A-3-2: Le produit de solubilité:

MnXm en solution homogène:

MnXm nMm+ + mXn- |Mm+|n .|Xn-|m

Kc =

|MnXm| |MnXm| : Concentration maximale du composé en solution = S

Kc.S = |Mm+|n.|Xn-|m = Ksp

Ksp est une constante pour une température donnée. Le produit de solubilité est une constante qui permet de: Définir la quantité limitée de substance dissoute (solubilité) solide (précipitation).

Ksp = |Mm+| . |Xn-|

Si : |Mm+| . |Xn-| < Ksp le corps reste dissous Si : |Mm+| . |Xn-| > Ksp il y a précipitation sous forme solide Si : |Mm+| . |Xn-| = Ksp La solution est saturée

Tableau 1 : Produit de solubilité de quelques

composés peu solubles k K = [Ag 1,8.10109.77 = [Ag 5.101314.3 = [Ag 4,5.101716.34 = [Ag 101212

Ag = [Ag-2 1,3.101211.88

= [Ag 2.1087.39 = [Mg5.101211.3

BaSO = [Ba-2 1,1.1010 9.95

= [Pb-37.9.104342.1

Utilisation de la notion " p »:

* pKsp = npMm+ + mpXn- * pKsp = pM+ + pX- (pour m= n = 1) " p » exprimant le cologarithme

Ksp est la valeur correspondant à la solution

saturée, c'est donc le produit ionique maximum compatible avec l'absence de précipitation. Pour cette raison, il est appelé produit de solubilité. * Relation entre Ksp et la solubilté: MmXn mMn+ + nXm-

S m.S n.S

| Mn+| = mS |Xm-| = nS Exemple: AgCl Ag+ + Cl- * Cas général: soit un produit ApBq de solubilité " S » S = Concentration analytique de la solution saturée.

Ksp = |Aq+|p . |Bp-|q

La solution est saturée en ApBq donc la concentration de la solution = S

ApBq pAq+ + qBp-

Concentrations ioniques :

|Aq+| = pS , |Bp-| = qS

Ksp = |pS|p . |qS|q

= Sp+q . ppqq

Sp+q = Ksp / ppqq

p+q Ksp S = ppqq

Exemple:

B- solubilité

Comme tout équilibre chimique, entre un

sel solide et ses ions est dynamique, et peut subir des déplacements sous différentes influences.

1- Influence de la température

2-

3- -ioniques

4- Influence des composés hétéroioniques

1- Influence de la température:

réaction: sel solide įH sel dissous

Si : įH > 0

de la température ; " S » augmente Si : įH < 0 : La chaleur de dissolution est > 0 donc " S » diminue lorsque la T . 2- ont des solubilités différentes.

Ex: Anhydride arsénieux

Forme vitreuse: S = 33 g/L

Forme cristallisée : S = 17 g/L

3- -ioniques:

" Solution homoionique: solution contenant des composés solubles possédant un ion commun avec MnXm »

Ex : NaCl est AgNO3 sont homoioniques au AgCl

a) Effet insolubilisant de la solution homoionique :

AgCl Ag+ + Cl-

2 Si on introduit dans la solution de AgCl une substance libérant des ions Ag+, est déplacé dans le sens (2). des Cl- provoquerait le même effet. Influence d'un excès de réactif précipitant : Il y a précipitation de AgCl ; La solubilité recul de solubilité ou

Exemple : Solution saturée de BaSO4

Ksp = 10-10

|Ba2+| . |SO42-| = Ksp |Ba2+| = |SO42-| = Ksp = 105- Si on ajoute dans cette solution du sulfate de sodium

SO4Na2 42-| = 102-

nous avons tjs : Ksp = |Ba2+| . |SO42-| = 1010- 16

Après addition de SO4Na2 nous aurons

|Ba2+| = 1010- / 10 2- |Ba2+| = 108- On passe de 105- à 108- donc il y a diminution de la solubilité qui due à : recul de solubilité. Un léger excès de réactif précipitant a donc pour effet d'améliorer la précipitation. On dit qu'il exerce un effet insolubilisant. b)- Effet dissolvant de la solution homoionoque Possibilité d'un rôle dissolvant d'un large excès par formation de complexes:

AgCl + 2HCl H2 [AgCl3]

Complexe anionique

qui est soluble Un grand excès de réactif précipitant peut donc réduire la précipitation et exercer un effet de redissolution.

4- Influence des solutions électrolytes hétéro-ioniques

Ce sont des solutions contenant des ions différents de ceux qui constituent le précipité. Trois cas à envisager: a)- -ionique est un un protolyte b)- hétéroionique donne des ions complexant ceux du composé peu soluble c)- Lélectrolyte hétéroionique donne des ions formant avec ceux du composé peu soluble un autre composé peu soluble d)- a)- -ionique est un protolyte donne des ions susceptibles de réagir avec les anions ou les cations du composé peu soluble pour avoir des réactions acido-basiquesquotesdbs_dbs2.pdfusesText_2