PC-STL

, est la constante d’équilibre de la réaction de dissolution d’un composé ionique 3 3 Réactions de précipitation 2- Produit de solubilité [ ] éq: concentrations en mol L-1 dans une solution saturée K s est une constante d’équilibre donc elle ne dépend que de la température K s n’est définie que lorsque l’équilibre

Précipitation - Produit de solubilité A – Introduction

Réaction de dissolution: → + − ← + 2 3 2 CaCO3(s) Ca CO ( réaction 1 ) On se place à la limite de précipitation ; on a : [Ca ][CO ] Ks 2 3 2 + −= (relation 1) L’ion carbonate (CO 2) 3 − est la base conjuguée de l’ion hydrogénocarbonate ; il réagit avec l’eau suivant la réaction dont le bilan est indiqué ci-dessous

Réactions de précipitation Réactions d’agglutination et d

Une réaction positive (présence de l’antigène recherché) se traduit par l’apparition d’un anneau de précipitation à l’interface en moins de 5 minutes Aucun précipité ne doit apparaitre dans les tubes témoins négatifs Immunodiffusion double en gel (technique d’Ouchterlony)

LES REACTIONS DE PRECIPITATION 1 La solubilité

méthodes de dosage en déterminant le point équivalent On peut réaliser des dosages : - colorimétrique - potentiométrique - conductimétrique 4 1 Dosage par précipitation colorimétrique On utilise un indicateur de fin de réaction permettant de détecter le point équivalent au cours du dosage Exemple : Méthode de Mohr

PC-STL

1 Equation de la réaction de précipitation de l’hydroxyde de calcium Ca(OH) 2: Ca2+ + 2OH-= Ca(OH) 2 2 Calcul du pH du début de précipitation d’une solution aqueuse d’ion Ca2+ à la concentration molaire c 1 = 2,0 10-3 mol L-1 D’après l’expression du produit de solubilité : 1

Chimie - Chapitre 8 : Equilibre de précipitation

La réaction de dissolution est la réaction de formation des ions, la réaction inverse qui forme le précipité est appelée réaction de précipitation On appelle produit de solubilité K s d’un composé solide ionique la constante d’équilibre de la réaction de dissolution Il dépend de la température Exemples : = PbI AgCl

Réactions de dissolution et de Chimie 4 précipitation

Le produit de solubilité (noté K s) est la constante d’équilibre associée à la réaction de dissolution dansl’eau K s = [A n+]r[Bm−]q et pK s = −logK s (1 1) oùlesconcentrationsd’équilibressontexpriméesenmol/L Déﬁnition L’équilibreinversedel’équilibrededissolutionestl’équilibre de précipitation,soitlesions

Dissolution et précipitation

Titrages avec réaction support de précipitation Les titrages par réaction de précipitation constituent l’une des plus anciennes techniques analytiques : elles ont été largement employées au XIX e siècle, alors que la théorie atomique moderne en était à ses balbutiements

Transformationschimiques4–Travauxdirigés Langevin-Wallon

1 En d’autres termes, on souhaite ici vériﬁer que la réaction de précipitation est bien la réaction prépondérante pour décrire la transformation 2/2 Étienne Thibierge, 6 mars 2018, www etienne-thibierge

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CORRECTION EXERCICES DE REVISION : LES REACTIONS DE PRECIPITATION Exercice 1 (Daprès BTS BT 2000 Composé peu soluble)

1. Le produit de solubilité du bromate dargent AgBrO3 à 25°C est KS = 5,810-5.

1.1. Equation de léquilibre de solubilisation et expression produit de solubilité :

AgBrO3 = Ag+ + BrO3-

KS = [Ag+][ BrO3-]

1.2. Calcul de la solubilité de AgBrO3 dans leau pure à 25°C :

AgBrO3 = Ag+ + BrO3-

E.I Excès 0 0

E.F Excès s s

135
2 3 .106,7108,5 u u

LmolKs

sssBrOAgK S S La solubilité est de 7,610-3 mol.L-1 et le volume de la solution est de 1 L donc on peut dissoudre 7,610-3 mol. On a la relation : gMnmdoncM mn8,1236106,73uu u

1.3. Calcul de la solubilité de AgBrO3 dans cette solution et de la masse de AgBrO3 que lon

peut dissoudre dans 1 L de cette solution : AgBrO3 = Ag+ + BrO3-

E.I Excès 0 0,1

E.F Excès s s + 0,1

On a s << 0,1 donc s + 0,1 = 0,1

14 5 3 .108,51,0 108,5
1,0

1,0)1,0(

u u u

LmolKs

sssBrOAgK S S La solubilité est de 5,810-6 mol.L-1 et le volume de la solution est de 1 L donc on peut dissoudre 5,810-6 mol. On a la relation : gMnmdoncM mn14,0236108,54uu u

2. 2.1. Equation de la réaction de complexation des ions Ag + et expression de la constante de

formation :

Ag+ + 2NH3 = Ag(NH3)2 +

@@@2 3 23
NHAg

NHAgKF

2.2. Calcul de la constante de léquilibre prépondérant dont léquation sécrit:

AgBrO3 (s) + 2NH3 (aq) = Ag(NH3)2+ (aq) + BrO3- (aq) 357
2 3 323
2 3

3231016,1108,5100,2 uuu u

SFKKNHAg

AgBrONHAg

BrONHAgK

2.3.

Concentration AgBrO3 (s) + 2NH3 (aq) = Ag(NH3)2+ (aq) + BrO3- (aq)

Initiale Excès 0,5 mol.L-1 0 0

Excès 0,5 - 2s s s

Calcul de la solubilité s de AgBrO3 dans la solution : K est très grand (K > 103) donc la réaction est totale donc 0,5 - 2s = 0

Donc s = 0,25 mol.L-1

Calcul de la masse maximale de AgBrO3 que lon peut dissoudre dans 1 L de cette solution : La solubilité est de 0,25 mol.L-1 et le volume de la solution est de 1 L donc on peut dissoudre

0,25 mol. On a la relation :

gMnmdoncM mn5923625,0u u Exercice 2 (Daprès BTS BT 2010 Produit de solubilité)

1. Solubilité de lhydroxyde de cuivre (II) dans leau pure à 25°C.

1.1. Equation de dissolution de lhydroxyde de cuivre (II) dans leau pure :

Cu(OH)2 = Cu2+ + 2OH-

1.2. Expression du produit de solubilité KS en fonction des concentrations molaires des

espèces présentes en solution :

KS = [Cu2+][OH-]2

1.3. Expression littérale de KS en fonction de la solubilité s et calcul de sa valeur :

Cu(OH)2 = Cu2+ + 2OH-

E.I Excès 0 0

E.F Excès s 2s

2+] = s et [OH-] = 2s d

donc KS = s[2s]2 = 4s3

KS = 4(410-7)3 = 2,5610-19

2. pH dune solution aqueuse saturée dhydroxyde de cuivre (II).

2.1. Calcul de la concentration molaire des espèces présentes en solution :

[H3O+] = 10-pH = 10-7,9 = 1,26.10-8 mol.L-1 [OH-] = 10-14+pH = 10-6,1 = 7,94.10-7 mol.L-1 : 2ncu2+ = nOH-, donc

2[Cu2+] = [OH-]

[Cu2+] = 1/2[OH-] [Cu2+] = 3,9710-7 mol.L-1

2.2. Calcul de la valeur du produit de solubilité de lhydroxyde de cuivre (II).

KS = [Cu2+][OH-]2

KS = 3,9710-7(7,9410-7)2

KS = 2,5010-19

Exercice 3 (Daprès BTS BT 2013 Dosage dune eau dEvian)

1. Equation de la réaction de précipitation de lhydroxyde de calcium Ca(OH)2 :

Ca2+ + 2OH- = Ca(OH)2

2. Calcul du pH du début de précipitation dune solution aqueuse dion Ca2+ à la concentration

molaire c1 = 2,010-3 mol.L-1 : >@>@>@7,12108,1loglog .108,1106,5 1010
.106,5102 1010
13 3 113
2 1414
3 13 3 2,5 22
22
u u u u u OHpH

LmolOHOH

LmolCaCa

KOHdoncOHCaK

SpK s S

3. Equation de la réaction de précipitation de lhydroxyde de magnésium Mg(OH)2 :

Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2

4. Calcul du pH du début de précipitation dune solution aqueuse dion Mg2+ à la concentration

molaire c2 = 1,010-3 mol.L-1 : >@>@>@2,11101,7loglog .101,7104,1 1010
.104,1101 1010
12 3 112
3 1414
3 13 3 7,8 22
22
u u u u u OHpH

LmolOHOH

LmolMgMg

KOHdoncOHMgK

SpK s S

5. Calcul de la concentration molaire en ions Mg2+ restant libres à ce pH.

A ce pH tous les ions Mg2+ ont précipité car le pH de début de précipitation est de 11,2 pour

2+]libres = 0.

6. Les ions calcium ne précipiteront qu'une fois tous les ions magnésium précipités au vu des

constantes de solubilité. Donc lorsque le pH est de 12,5 les ions Mg2+ ont tous précipité mais pas encore les

ions calcium, ils sont tous libres. Exercice 4 (Daprès BTS BIOAC 2002 Solubilité et complexe)

1. 1.1 Calcul la solubilité exprimée en rnol.L-1 puis en g.L-1 du chromate dargent Ag2CrO4 dans

leau pure : Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42-

E.I Excès 0 0

E.F Excès 2s s

125
153
12 3 32
4 2 .103,28,331108,6 .108,64

1026,1

4 4 uu u u u Lgs

LmolKs

sCrOAgK S S

1.2 Calcul la solubilité exprimée en rnol.L-1 puis en g.L-1 du chromate dargent Ag2CrO4 dans

une solution aqueuse de chromate de sodium 2Na+ + CrO42- à 16,2 g.L-1.

1.1,0162

2,16 LmolM

CCm Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42-

E.I Excès 0 0,1

E.F Excès

14616
12 222
4 2 .1089,58,3311077,1.1077,14,0

1026,1

4,0' '1,0'4,01,0''4 uu u u !! u u

LgLmolKs

scarsssCrOAgK S S

2. Cette molécule est un agent complexant car elle possède un doublet libre.

3. 3.1 Equations des deux équilibres qui sétablissent dans cette solution :

Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42- (1)

Ag+ + 2 NH3 = Ag(NH3)2+ (2)

3.2 Pour la réaction (2), la constante de dissociation KD étant très petite, cette réaction est

quasi-totale dans le sens de formation du complexe. Lors de la mise en solution de Ag2CrO4, les ions Ag+

formation des ions Ag+ donc la solubilité de Ag2CrO4 augmente. Exercice 5 (Daprès BTS ABM 2007 Solubilité du carbonate de zinc)

1. Equation de la réaction de dissolution du précipité du carbonate de zinc :

ZnCO3 = Zn2+ + CO32- (1)

2. Calcul de la solubilité s1 du carbonate de zinc dans leau pure :

ZnCO3 = Zn2+ + CO32-

E.I Excès 0 0

E.F Excès s1 s1

168,10

1 2 1 2 3 2 .1098,31010 u

LmolKs

sCOZnK SpK S S

3. 3.1.

la concentration donc s2 < s1

3.2. Calcul de la solubilité s2

ZnCO3 = Zn2+ + CO32-

E.I Excès 0 0,01

E.F Excès s2 0,01 + s2

19 8,10 2 2222
2 3 2 .1058,101,0 10 01,0 10 01,0

01,001,001,0

quotesdbs_dbs49.pdfusesText_49

[PDF] PC-STL

1. Le produit de solubilité du bromate dargent AgBrO3 à 25°C est KS = 5,810-5.

1.1. Equation de léquilibre de solubilisation et expression produit de solubilité :

AgBrO3 = Ag+ + BrO3-

KS = [Ag+][ BrO3-]

1.2. Calcul de la solubilité de AgBrO3 dans leau pure à 25°C :

E.I Excès 0 0

E.F Excès s s

LmolKs

1.3. Calcul de la solubilité de AgBrO3 dans cette solution et de la masse de AgBrO3 que lon

E.I Excès 0 0,1

E.F Excès s s + 0,1

On a s << 0,1 donc s + 0,1 = 0,1

1,0)1,0(

LmolKs

2. 2.1. Equation de la réaction de complexation des ions Ag + et expression de la constante de

Ag+ + 2NH3 = Ag(NH3)2 +

NHAgKF

2.2. Calcul de la constante de léquilibre prépondérant dont léquation sécrit:

3231016,1108,5100,2 uuu u

SFKKNHAg

AgBrONHAg

BrONHAgK

Initiale Excès 0,5 mol.L-1 0 0

Excès 0,5 - 2s s s

Donc s = 0,25 mol.L-1

0,25 mol. On a la relation :

1. Solubilité de lhydroxyde de cuivre (II) dans leau pure à 25°C.

1.1. Equation de dissolution de lhydroxyde de cuivre (II) dans leau pure :

Cu(OH)2 = Cu2+ + 2OH-

1.2. Expression du produit de solubilité KS en fonction des concentrations molaires des

KS = [Cu2+][OH-]2

1.3. Expression littérale de KS en fonction de la solubilité s et calcul de sa valeur :

E.I Excès 0 0

E.F Excès s 2s

2+] = s et [OH-] = 2s d

KS = 4(410-7)3 = 2,5610-19

2. pH dune solution aqueuse saturée dhydroxyde de cuivre (II).

2.1. Calcul de la concentration molaire des espèces présentes en solution :

2[Cu2+] = [OH-]

2.2. Calcul de la valeur du produit de solubilité de lhydroxyde de cuivre (II).

KS = [Cu2+][OH-]2

KS = 3,9710-7(7,9410-7)2

KS = 2,5010-19

1. Equation de la réaction de précipitation de lhydroxyde de calcium Ca(OH)2 :

Ca2+ + 2OH- = Ca(OH)2

2. Calcul du pH du début de précipitation dune solution aqueuse dion Ca2+ à la concentration

LmolOHOH

LmolCaCa

KOHdoncOHCaK

3. Equation de la réaction de précipitation de lhydroxyde de magnésium Mg(OH)2 :

Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2

4. Calcul du pH du début de précipitation dune solution aqueuse dion Mg2+ à la concentration

LmolOHOH

LmolMgMg

KOHdoncOHMgK

5. Calcul de la concentration molaire en ions Mg2+ restant libres à ce pH.

2+]libres = 0.

6. Les ions calcium ne précipiteront qu'une fois tous les ions magnésium précipités au vu des

1. 1.1 Calcul la solubilité exprimée en rnol.L-1 puis en g.L-1 du chromate dargent Ag2CrO4 dans

E.I Excès 0 0

E.F Excès 2s s

1026,1

LmolKs

1.2 Calcul la solubilité exprimée en rnol.L-1 puis en g.L-1 du chromate dargent Ag2CrO4 dans

1.1,0162

2,16 LmolM

E.I Excès 0 0,1

E.F Excès

1026,1

LgLmolKs

2. Cette molécule est un agent complexant car elle possède un doublet libre.

3. 3.1 Equations des deux équilibres qui sétablissent dans cette solution :

Ag2CrO4 = 2Ag+ + CrO42- (1)

Ag+ + 2 NH3 = Ag(NH3)2+ (2)

3.2 Pour la réaction (2), la constante de dissociation KD étant très petite, cette réaction est

1. Equation de la réaction de dissolution du précipité du carbonate de zinc :

ZnCO3 = Zn2+ + CO32- (1)

2. Calcul de la solubilité s1 du carbonate de zinc dans leau pure :

E.I Excès 0 0