bonsoir, j'aurai besoin d'aide pour faire un exercice, voiçi l'enoncé:
a.ecrire l'équation de dissolution dans l'eau de l'iodure de potassium.Exprimer sa constante d'équilibre, notée K1 (produit de solubilité de l'iodure de plomb), en fonction de la solubilité molaire s1 du solide et calculer sa valeur.
b. Faire de même pour le nitrate de plomb (notation K2 et S2).
c. Faire de même pour l'iodure de plomb (notation K3 et S3).
d. On dissout 0.50g de chacun des solides pour former trois solutions aqueuses S1, S2 et S3, chacune de volume V=50mL. Déterminer les concentrations effectives des ions dans chacune des solutions. Laquelle est saturée?
e. On verse dans un bécher l'intégralité de la solution s1 et l'intégralité de la solution S2. On observe la formation de cristaux jaunes, ce qui justifie le nom de pluie d'or de Berzelius.
Expliquer ce qui se passe à l'aide des données et déterminer les concentrations des ions à l'équilibre.
f. On nomme effet d'ion commun la diminution de la solubilité d'un solide par le fait que la solution dans laquelle on le dissout contient dèjà l'un des ions le constituant.
Déterminer la solubilité de l'iodure de plomb dans la solution S1.
Solide | Iodure de potassium | Nitrate de plomb | Iodure de plomb |
Solubilté dans l'eau à 25°C en g.L-1 | 144 | 35.2 | 0.42 |
Couleur du solide | blanc | blanc | jaune doré |
d.
premiere equation:
[K+] = [I-] = 6,13.10-2 mol/L
deuxieme equation:
{NO3-] = 4,32.10-2 mol/L
[Pb2+] = 8,7.10-2 mol/L
troisieme equation:
[I2 = 2,2.10-2 mol/L
[Pb2+] = 4,3.10-2 mol/L
sauf erreur de calcul de ma part^^
b)faux
Pb(NO3)2 =Pb2+ + 2 NO3-
le Ks s'écrit
Ks=[Pb2+]*[NO3-]2 =s*(2s)2=4s3
d)la concentration en soluté apporté des 3 solutions est
Cm=0,5/0,05=10g/L
la solution en KI et en Pb(NO3)2 ne sont pas saturées car leur solubilité est supériere à 10g/L
C(KI)=Cm/m=10/166=6,0.10-2mol/L
[K+]=[I-]=c(KI)=6,0.10-2mol/L
dans le deuxième cas,attention aux relations entre les concentrations des ions
[Pb2+]=[NO3-]/2=c(Pb(NO3)2)
[NO3-]=2*[Pb2+]
la solution de PbI2 étant saturée ,les concentrations des ions sont celles qui vérifient le Ks calculé au a).En solution il y a I- (pas I2) et Pb2+
détaille les calculs de concentrations en soluté apporté dans les 3 cas.
Bonsoir et merci^^
je suppose que m est la masse molaire moi j'ai 163g/mol
les détails des calculs:
1ère équation:
[k+]=[I-]= c(KI) = 0.5/m*V avec m=163g/mol
= 6,13.10-2 mol/L
2ème équation:
[N03-] = 2[Pb2+] = c(Pb(N03)2 )
[N03-] = 0.5/(V*M(Pb(N03)2) = 4,3.10-2mol/L
avec M(Pb(N03)2) = 231.2g/mol
[Pb2+] = 8,7.10-2mol/L
3ème équation:
[I-] = 2s3 = 8,4.10-1 mol/L
[Pb2+] = s3 = 0.42 mol/L
faute de frappe .
c'est en effet M
M(KI)=39,1+126,9=166g/mol
pour la e)
on introduit ds un bécher toute la solution S1 celle contenant du iodure de potassium et toute la S2 contenant du nitrate de plomb:
décidément,je trouve des erreurs qui n'existent pas!
0,42/461=9,1.10-4est bien en mol/L puisque 0,42 représente une concentration en g/L et non une masse.
dans S1
n(I-)=n(K+)=n(KI)=0,5/166=3,0.10-3mol
dans S2
n(Pb2+)=n(NO3-)/2=n(Pb(NO3)2)=0,5/331=1,5.10-3mol
dans le mélange (avant réaction )
[I-](i)=3,0.10-3/0,1=3,0.10-2mol/L
[K+]=[I-]
[Pb2+](i)=1,5.10-3/0,1=1,5.10-2mol/L
[NO3-]=2*[Pb2+]
seul I- et Pb2+ réagissent
le quotient de réaction Qr est donné par la même expression que Ks ,mais avec les concentrations dans le mélange ,avant réaction
Qr=[I-]2(i)*[Pb2+](i)
on constate que Qr>Ks donc il y a précipité.
pour trouver les concentrations de I- et Pb2+ ,après réaction,il faut établir un tableau d'avancement
Pb2+ +2I- = PbI2
état initial 1,5.10-3 3.10-3 0
final 1,5.10-3-x 3.10-3-2x x
si la réaction était totale ,xmax=1,5.10-3mol
on se trouve dans les conditions stoechiométriques
il se formerait 1,5.10-3mol de PbI2 dans 100mL,et il ne resterait plus d'ions I- et Pb2+ dans la solution
tout se passe comme si on mettait dans 100mL d'eau 1,5.10-3mol de PbI2 solide soit 1,5.10-2mol/L de PbI2
sachant que la solubilité n'est que de 9,1.10-4mol ,la concentration des ions [I-] et [Pb2+] sera celle calculée au a)
est-il nécessaire de calculer les concentrations des ions [I-] ET [PB2+] ?
Je ne vois pas vraiment à quoi ça nous avance...
d'après l'énoncé
pardon j'avais mal compris après relecture je pense que c'est plus claire
si j'ai bien compris, après réaction c'est donc à l'équilibre!!:
pour la question f
Bien que cela ne soit pas clairement écrit,je suppose qu'on verse S3 dans S1
en versant S1 dan S3 le volume total est 100mL
la concentration des ions I- apportés par S1 est 3.10-2mol/L
à l'équilibre la nouvelle solubilité de AgCl sera noté s'
s' mol/L de AgCl donneront s'mol/L de Ag+ et s' mol/l de Cl-
la concentration totale de Cl- sera
[Cl-]=s'+3,10-2 mol/L
la nouvelle expression du Ks est
Ks=[Ag+]*[Cl-]=s'*(s'+3.10-2)
on sait que s'<s (voir énoncé) donc s'<9,1*10-4
on peut donc négliger s' devant 3.10-2
Ks=s'*3.10-2
Ks est une constante déjà calculée
on en déduit s'
sachant que la solubilité n'est que de 9,1.10-4mol/L ,la concentration des ions [I-] et [Pb2+] sera celle calculée au a)
dire que s=9,1.10-4mol/L signifie que l'on ne peut pas dissoudre plus que 9,4.10-4 mol de PbI2 dans un litre d'eau
s'il y a plus que 9,4.10-4 mol de PbI2 dans 1 L ,l'excédent reste solide ,c'est à dire ici sous la forme de précipité.
le précipité formé représente 1,5.10-2mol dans un litre.
seules 9,4.10-4 mol de PbI2 se dissocieront et on aura
[Pb2+]=9,4.10-4 mol/L
[I-]=2*9,4.10-4 mol/L
en réalité ,il ne se forme que (1,5.10-2 -9,4.10-4)mol de précipité dans 1L ,mais cela revient au même de supposer qu'il se forme d'abord 1,5.10-2mol de précipité par litre et qu'ensuite ,une faible part de ce précipité ( 9,4.10-4 mol ) se dissocie dans 1 L.
si tous les ions I- et Pb2+ n'avait pas réagi ,le problème aurait été plus complexe.
d'accord c'est compris merci^^
on a donc [Pb2+](i) = [Pb2+]éq et [I-](i)=[I-]éq
f)
[Pb2+](i) = [Pb2+]éq et [I-](i)=[I-]éq
NON
[Pb2+](i) et [I-]sont des concentrations fictives .
ce sont les concentrations qui existeraient s'il n' y avait pas de réaction dans le mélange ,entre ces ions.
C'est avec les valeurs de ces concentrations qu'on calcule Qr
Après réaction,un équilibre est atteint ,avec de nouvelles concentrations .
Ce sont celles là qu'on utilise pour calculer le Ks
quand Qr > Ks cela signifie qu'il y a trop d'ions en solution.
Il faut qu'une partie de ces ions libres disparaissent.Ils s'agrègent entre eux et forment un précipité .Il ne reste en solution que des ions dont la concentration est telle que Ks=[I-]2eq*[Pb2+]eq
on omet souvent (eq) car il est sous entendu qu'il s'agit de concentrations quand l'équilibre est atteint.
Le Ks est une valeur déterminée expérimentalement
message de 20:30 OK!
désolé je n'avais pas vu le message de 20H58:
il faut que je donne les concentrations effectives de tous les ions en solutions, n'est-ce pas?
Mais comme NO3- et K+ mais comme ils ne réagissent pas elles restent inchangées
dans s1
n(I-)=0,5/166=3.10-3mol
dans 50mL
[I-]=3.10-3/0,05=6.10-2mol/L
dans 100mL
[I-]=3.10-3/0,1=3.10-2mol/L
la nouvelle solubilité de AgCl sera noté s'(confusion avec un autre post...)
je veux dire PbI2
Je suis arrivé à saturation(!) pour ce soir!
Si c'est encore temps,je regarderai demain
dernier messàge pour ce soir
NO3- et K+ ne subissent qu'une dilution (facteur 2) puisque le volume passe de 50 à 100mL
Bonsoir
d'accord, je fatigue aussi^^ je pense qu'une bonne nuit de sommeil s'impose , c'est encore bon pour demain: merci beaucoup de votre aide!
j'ai demandé à mon professeur des précisions ce matin, en réalité dans la question f on introduit dans la solution S1 du iodure de potassium solide
dans ce cas
initialement on a
[I-]=6.10-2mol/L
il suffit de remplacer 3.10-2 par 6.10-2 dans ma réponse du 02-12
[I-]=6.10-2+2s'
s'=Ks/(6.10-2)2
bonsoir,
je suis un peu perdu dans votre raisonnement pour la dernière question
la solubilité du iodure de plomb est s3, c'est ce que vous avez noté s , désolé il est assez flou pour moi
si on dissout du PbI2 dans de l'eau ,la solubilité est s3=9.10-4mol/L
si on dissout PbI2 dans une solution qui contient des ions I- (cas de la solution S1),la solubilité de PbI2(s) sera inférieure à s3
Soit s'3 cette nouvelle solubilité
à l'équilibre
[I-]=6.10-2+ 2s'3
[Pb2+]=s'3
Ks= [Pb2+]*[I-]2
=s' *(2s'3+6.10-2)2
on sait que s'3 < s3 donc 2s'3< 2* 9,1.10-4 mol/L
On va faire l'hypothèse que 2s'3 est négligeable devant 6.10-2
Ks=s'3* (6.10-2)2
d'après la question c ,le Ks de PbI2 est 3,0.10-9
s'3=Ks/(6.10-2)2=8.3.10-7mol/L
L'hypothèse 2s'3<< 6.10-2 était valable
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