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complexation-exo basique
Bonsoir, je n'ai pas encore commencé d'execices sur la complexation, je connais la théorie mais l'appliquer c'est autre chose ^^
Quelle est la concentration en Cu2+ dans une solution qui contient 0,1mol de CuSO4 et 2 mol de NH3 dans 500mL ?
réponse: 1,8*10^-16
Kdissociation= 9,5*10^-14
V(CuSO4)=0,02L et [NH3]=4M
CuSO4 + 4 NH3 = Cu(NH3)42+
0,1mol | 2mol | 0
à teq: x | 3,8mol | 0,1mol
j'ai fait : 9,5*10^-14 = x*(3,8^4) / 0,19
et ça ne me donne pas le bon résultat
A regarder rapidement, sans rien chercher...
Pourquoi tu as écris que CuSO4 ? C'est un solide qui, dans l'eau est dissocié en Cu2+ et SO42-
Donc, chimiquement, c'est incorrect d'écrire CuSO4 et donc ton équation est non ajustée (même si on comprend !)
(Je pinaille un peu mais c'est parce que je sais que si tu écris cela au Capes, par exemple, tu te fais démonter par l'inspecteur présent dans le jury ! 
)
Et cela ne te montre pas directement que [SO4(2-)] est constante.
Mais sinon, ce qui m'interpelle le plus, c'est pourquoi tu écris que à téq. [CuSO4] = x ? Ca ne serait pas plutôt (0,1 - x), non ?
- si je ne m'abuse, mais bon, tu commences à me connaître, je m'abuse souvent ! LOL ! -
lol
alors oui tu as raison je me suis trompée pour l'écriture dans mon tableau (je ne suis pas trés à l'aise avec les tableaux et surtout la complexation, puisque ce n'est plus la concentration de produit qu'il faut trouver mais du réactif)
par contre comment il faudrait que j'écrive l'équation ?
Parceque j'ai des exercices "écrits" et au cas où le prof serait rigoureux...(ce que je pense qu'il est)
est ce que ça serait : CuSO4 = Cu 2+ + SO4-
Cu2+ + 4 NH3 = Cu(NH3)42- ?
Alors du coup je ne sais plus ce que je dois résoudre ! (je sais, je sais, je suis un cas ^^)
s'il vous plaît, je ne comprends pas comment faire ...
et puis les concentrations qu'il faut utiliser dans le Kassociation, ce sont les concentrations par rapport au volume total final ou initial ?
Cu2+ + 4 NH3 = Cu(NH3)42- ?
C'est bien celle-ci la réaction de complexation !
(l'autre, elle est à la limite à ne pas écrire, elle est tellement 'évidente' et elle n'apporte rien de plus!)
Alors du coup je ne sais plus ce que je dois résoudre ! (je sais, je sais, je suis un cas ^^)
Résoudre la même chose... Et non pas un cas, tu me rappelles moi durant mes années de fac !
Ceci dit, étant donné que tu as les réponses, ça m'est plus facile de retrouver les raisonnements et m'entraîner... Lors de mon passage en fac, on ne nous donnait pas les réponses, donc je ne faisais aucun exercice...
et puis les concentrations qu'il faut utiliser dans le Kassociation, ce sont les concentrations par rapport au volume total final ou initial ?
Les réactions ont lieu en milieu aqueux et dans un volume V = 500 mL.
Dans les constantes (acidité, complexation, ...), je te rappelle (Cours de Tle) qu'il s'agit des concentrations à l'équilibre, c'est-à-dire lorsque toutes les réactions sont terminées !
Effectivement, tu as un problème avec les tableaux d'avancement !
| Cu(2+) | + | 4 NH3 | = | [Cu(NH3)4](2+) | |
| t = 0 | 0,1 | 2 | 0 | ||
téquilibre (t  ) | 0,1 - xmax | 2 - 4xmax | xmax |
A départ, tu as 0,1 mol d'ion cuivre pour 2 mol d'ammoniac et rien formé en complexe.
Après un temps infini, donc à l'équilibre, il te reste forcément MOINS de quantité qu'au départ (donc tu ne peux pas écrire 3,8 car > 2 mol !!!).
Supposons qu'il y a xmax mol d'ion cuivre ayant réagit ( xmax = avancement maximal)
Alors il te reste
en ion cuivre : 0,1 - xmax
en ammoniac : 2 - 4xmax (vu qu'on consomme les NH3 par 4)
Il se forme alors xmax mol de complexe.
D'où le tableau 'bilan' d'avancement en quantité de matière.
Maintenant, on va regarder quel est le réactif limitant !
Si tu as au départ 0,1 mol d'ion cuivre, il te faudrait, en proportions stoechiométriques, 0,1
4 = 0,4 mol d'ammoniac pour entièrement consommer ces ions cuivre.
Or tu en as 2 mol dans ton milieu, ainsi le réactif limitant est les ions cuivre, ou autrement dit l'ammoniac est en excès !
On va donc supposer qu'après réaction, on a quasiment consommé tous les ions cuivre.
Ainsi, 0,1 - xmax
0 <=> xmax 0,1 mol.
Donc il se forme environ 0,1 mol de complexe.
Il reste donc en ammoniac : 2 - 4xmax
2 - 40,1 1,6 mol
Maintenant, à l'aide du Kd, on va déterminer la concentration en ions cuivre
Donc [Cu(2+)] = Kd
[complexe] / [NH3]4 = 9,5.10-14(0,1/0,5) / (1,6/0,5)4
(Ne pas oublier de diviser par 0,5 L vu que ce sont des concentrations et nous, on a raisonné sur des quantités de matières n)
Ainsi, on trouve que
[Cu(2+)]
1,81.10-16 mol/L
ce qui prouve bien que notre supposition de départ était juste, les ions cuivre restants dans le milieu sont ultraminoritaires !
____________________________________________________________
Il existe une autre façon de procéder plus mathématique...
Mais tout aussi approximative et irrésolvable sans une bonne calculatrice (TI-92, TI-89, ...) ou un ordinateur ultra précis...
On exprime toutes les concentrations à l'équilibre :
[Cu(2+)] = (0,1 - xmax)/0,5
[NH3] = (2 - 4xmax)/0,5
[cplx] = xmax/0,5
On remplace tout ça dans le Kd :
Kd = { (0,1 - xmax)/0,5 }
{ (2 - 4xmax)/0,5 }4 / { xmax/0,5 }
On développe, on réduit, on ordonne...
Puis on résout l'équation en xmax afin de trouver sa valeur !
Mais encore faut-il savoir résoudre une équation de degré 4 !!!
merci beaucoup !
ça me semble tellement bizarre qu'il y ait des x dans toutes les cases de la derniere ligne du tableau !! je ne suis pas habitué ^^
Au fait, je suis parti à la séance "réponses aux questions" réclamer la résolution détaillée de notre fameux exercice sur "calcul de la fem et équilibre de complexation". J'ai eu beau me dépêcher (parceque j'avais cours avant) et marquer l'exercice au tableau (entre autres), nous étions tellement nombreux que je n'ai pas pu avoir la précieuse correction...Entre une assistante qui marmonnait dans sa barbe quand elle résolvait les exercices (parcequ'en fait, on les résoud en groupe, les étudiants se mettent en cercle autour de l'assistant(e) et on était tellement nombreux cette fois !! ) et un assistant qui en bavait devant l'exercice de niveau de difficulté le plus bas (et vu que le nôtre était à 4 exercices plus loin), au bout d'un moment j'ai crié forfait et je me suis retiré dans ma caverne, vaincu.
J'ai demandé à quelques amis bien placés niveau "relations" avec la chimie, sans succés...
enfin bon..je vous souhaite une excellente journée ! 
ça me semble tellement bizarre qu'il y ait des x dans toutes les cases de la derniere ligne du tableau !! je ne suis pas habitué ^^
Et pourtant c'est comme ça qu'on fait un tableau d'avancement...
C'est ainsi qu'on l'enseigne aux élèves dès la 2nde ! Donc si tu te procures un manuel scolaire de 2nde récent et tu verras...
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