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exo chimie
bonsoir, voici l'énoncé d'un exercice de chimie avec lequel j'ai un peu de mal:
Au lycée on utilise des solutions de diiode dont les concentrations sont supèrieures à la solubilité du diiode, qui est très faible. C'est en réalité une arnaque, puisqu'il ne s'agit pas de solutions de diiode dans l'eau, mais d'ions triiodure I3-(aq), qui a presque exactement le même cmportement, du point de vue de l'oxydoréduction, que le diiode dissous.
les solutions sont réalisées en dissolvant du diiode solide non pas dans l'eau, mais dans une solution d'iodure de potassium de concentration c = 0.10mol/L. Il s'établit en effet l'équilibre suivant:
I2(s) + I-(aq) = I3(aq) K7 = 7,1.10²
question: caluler la solubilité du diiode dans une telle solution en g/L.
l'acide iodhydrique HI est un acide fort très soluble dans l'eau. A température ambiante, il est gazeux. Dans l'article wikipédia sur l'acide iodhydrique , on lit " un litre d'eau peut dissoudre 425L de ce gaz. La solution obtenue contient alors seulement 4 molécules d'eau pour chaque molécule de gaz." On y lit aussi que la solubilité à 20°C est de 1.5g/ml
question : En considérant la solubilité comme correcte, vérifier si les deux autres affirmations de Wikipédia sont correctes
Comme il n'y a pas différente question pouvant m'amener au résultats je suis un peu perdu et je ne sais pas par où commencer
pouvez-vous me donner queslques pistes pour que je puissent commencer?
merci d'avance
1) On te donne la constante d'équilibre et la concentration en K+,I- de la solution !!!
Que peux tu faire avec ca ?
Bon alors en fait je pense que c'est comme avec l'autre exo : le diiode possède une certaine solubilité dans cette solution. L'équilibre de solubilité s'écrit : I2(s) = I2(iodure).
Grace à l'expression de K7 que tu as trouvée tu peux en déduire [I3-] et à partir d'un tableau d'avancement de la réaction donnée dans l'énoncé tu peux connaitre l
tiens voici la correction précise pour la 1ere question : 
solubilité de I2
I2(s) = I2(iodure).
comment ça? d'où sort le I2(iodure)??
je ne comprends pas aussi la correction ...
..........I2(s) <----> I2(aq)+I^(-)(aq) <---> I3^(-)(aq)
teq .....excès .......(s-x)....... (b-x)..........x
...
J'ai parlé de I2(s) = I2(iodure) pour écrire l'équilibre entre le solide I2 et le diiode solubilisé dans la solution d'ions iodure (comme pour l'autre exo où on avait marqué I2(cy) : la quantité de diiode solubilisé dans le cyclohexane !)
Le téq est le temps à l'équilibre je pense !
s est la solubilité du diiode et b serait la concentration du iodure?
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Dis donc ils sont chauds tes exos !!!! Le prof vous gate ! C'est parce que Noel arrive qu'il vous fait des cadeaux comme ca ?
oui ils sont très durs^^ et non ce n'est pas un cadeau qu'ils nous fait il a l'habitude de nous donner de long et difficiles dm, il veut qu'on se casse la tête^^ !! et encore je les trouvent un peu moin difficiles qu'en première
pour la question 1. la correction que tu m'as donné, je pense que c'est un peu différent car il dissout d'abord le diiode dans l'eau puis rajoute du KI donc le diiode se dissout et forme des ions I3-, dans notre cas il se dissout dans le KI et et forme les ions I3-, non?
.......I2(s) <----> I2(iodure)+I^(-)(aq) <---> I3^(-)(aq)
teq ...excès .......(s-xéq)....... (c-xéq)..........xéq
c'est comme-ça qu'il faut ecrire les choses non? il faut que je reprenne la solubilité de l'eau qu'on mavait donné dans l'autre exercice? soit 0.340g/l(je la laisse en g/L puisqu'on veut la nouvelle solubilité en g/L)
on a (s-xéq) = k7 = 7,1.10²
pour lequel, la concentration de l'espèce I2, qui vaut maintenant (s-x)=10^(-3) mol/L, reste inchangée.
louche non ??
La constante d‘équilibre K2 valant 10^(3) la réaction correspondante :
2(aq)+I^(-)(aq) <---> I3^(-)(aq)
peut être considérée comme totale. En effet :
K2={I3^(-)}/({I2}{I^(-)})={x}/({s-x}*{b-x}) ==> 10^3={x}/(10^(-3)*{b-x}) ==> x=b/2 ==> {s-b/2}=10^(-3) et la solubilité du diode dans une solution d'ion iodure à b mol/l est voisine de b/2 mol par litre.
comme l'équation est I2(s) + I-(aq) = I3-(s) on a K7 = [I3-]éq/[I-]éq
I2(s) <----> I2(iodure)+I^(-)(aq) <---> I3^(-)(aq)
K2 vaudrait dans ce cas K2 = [I3-]/[I2(iodure)]*[I-]
désolé ça fait beaucoup de question d'un coup
pour la question 1. la correction que tu m'as donné, je pense que c'est un peu différent car il dissout d'abord le diiode dans l'eau puis rajoute du KI donc le diiode se dissout et forme des ions I3-, dans notre cas il se dissout dans le KI et et forme les ions I3-, non?
.......I2(s) <----> I2(iodure)+I^(-)(aq) <---> I3^(-)(aq)
teq ...excès .......(s-xéq)....... (c-xéq)..........xéq
I2(s) <----> I2(aq)<-----> I2(iodure)+I-(aq) <-----> I3-(aq)
pour lequel, la concentration de l'espèce I2, qui vaut maintenant (s-x)=10^(-3) mol/L, reste inchangée.
I2(s) <----> I2(iodure)+I^(-)(aq) <---> I3^(-)(aq)
K2 vaudrait dans ce cas K2 = [I3-]/[I2(iodure)]*[I-]
Pfffff meme moi j'ai du mal !!!! Il doit y avoir un sacré niveau dans ta classe pour qu'il vous donne ca !!! Tu es dans un lycée prestigieux ?
non le niveau n'est pas très élevé, et le lycée n'est pas prestigieux!
c'est juste le prof qui est comme-ça...
mais ce n'est meme plus niveau terminal ca !!! C'est niveau prépa !!! Tu te rends compte là il faut associer les équilibres avec leurs constantes et tripatouiller tout ca !!!!
Au moins au bac tu seras à l'aise !!! Ca sera largement plus simple !!!!
oui on ma souvent dit quand je postais mes topics que ce n'était pas de mon niveau! ceux qui on leur bac on la plupart du temps de très bonne note en physique avec ce prof, c'est moin bon pour le dossier parcontre
oui ca prépare ceux qui veulent faire une grande école mais pour les autres... ca doit ramer sec non ???? 
Tu t'en sors comment d'en tout ca ? Tu vises une grande école peut etre ?
oué c'est un peu galère au début puisqu'il note sévèrement! mais après on s'habitue à force, la moyenne de classe est de 10 je crois , pour l'instant ça va je tourne à 12 en physique pour le premier trimestre
Très bien ! Tu carbures bien alors (surtout avec ce genre d'exo...) !!!
Bon alors on en est resté où ? On va essayer de le terminer cet exo de prépa 
Qu'est-ce qui cloche encore ?
oui, il faut s'accrocher^^
j'ai encore du mal aussi avec cet exercice.. c'est la galère
je récapitule ce que je crois avoir compris:
Mais la solution de K+,I- contient déjà de l'eau !!! Donc tout se passe en meme temps !!
ah dak, je ne l'avais pas compris comme-ca, donc le diiode se dissout dans le iodure de potassium en même temps le diiode dissous forme l'ion I3- en réagissant avec l'ion I-?
dans cette réaction on a bien deux équilibres?
K7 = [I3-]éq/[I-]éq
K2 = [I3-]/[I2(iodure)]*[I-]
c'est ce que j'ai compris en tout cas... le reste après reste un peu flou.
Il faudrait parttir de cette réaction pour exprimer la nouvelle solubilité?
I2(s) <----> I2(aq)<-----> I2(iodure)+I-(aq) <-----> I3-(aq)
ensuite c'est un peu le désert... merci encore de ton aide sinon je ne sais pas comment je ferrai c'est
donc le diiode se dissout dans le iodure de potassium en même temps le diiode dissous forme l'ion I3- en réagissant avec l'ion I-?
dans cette réaction on a bien deux équilibres?
K7 = [I3-]éq/[I-]éq
K2 = [I3-]/[I2(iodure)]*[I-]
On a bien deux équilibres (je reprends ca qu'à fait Barbidoux je pense qu'il faut aller par là) :
I2(s) <----> I2(iodure) + I- <----> I3-
équilibre / s-xéq b-xéq xéq
ce qui donne : K7 =
et K2 = s-xéq
On a donc un système de 2 équations à 2 inconnues !!!
Je crois qu'on voit le bout du tunnel !!! Tu vois la lumière au bout ?
euh pas vraiment, j'ai un peu de mal avec les systèmes^^
alors je pense qu'il faudrait le résoudre par substitution en trouvant xéq pour ensuite trouvé s puisqu'on connait b et K7, non?
oh c'est simple à partir de là !!! On revient au niveau lycée là quand meme...
Il suffit de développer tout ca et de reunir les s !
non attends je m'emmèle les pinceaux moi aussi !!! Pppffffff !!!! Quelle galère cet exo !!!
Reprenons calmement !
On a : I2(s) <----> I2(aq) + I-(aq) <----> I3-(aq)
équilibre / s-xéq b-xéq xéq
On note : K1 la constante de l'équilibre I2(s) <---> I2(aq)
et K2 la constante de l'équilibre I2(aq) + I-(aq) <----> I3-(aq) (cette constante est différente de K7 !!)
On a donc : K1 = s-xéq
et K2 =
Donc meme raisonnement ca donne : s = [K2*K1(b+K1)-K1]/(1+(K1*K2)) OK?
Or K7 = K1 * K2 !!! D'où K2 = K7/K1
Donc connaissant K1 on peut en déduire s !
OUF ! On va y arriver !!!! Continuons LE combat (comme on dit !!) !!!
Or K7 = K1 * K2 !!! D'où K2 = K7/K1
comment on le sait?
Donc connaissant K1 on peut en déduire s !
comment connait-on k1 et xéq??
je suis un peu perdue
La constante K7 c'est pour la réaction globale :
I2(s) + I-(aq) = I3-(aq)
Cette équation résulte de l'addition des deux équations suivantes :
I2(s) = I2(aq)(de constante K1 c'est la solubilité du diiode dans l'eau)
et I2(aq) + I-(aq) = I3- (de constante K2)
K7 est donc le produit des deux constantes K1 et K2 !
OK?
je ne vois toujours pas comment on connait K1...
je bloque un peu puisque c'est à partir de k1 qu'on peut déduire k2 et avoir s,non?
K1 tu l'as sur l'autre exo ! D'accord ce n'est pas donné dans l'énoncé ! Il faut peut etre le cherché ! Ou alors je fais completement fausse route ! C'est possible aussi...
Je me trompe peut etre ! Il ne faut peut etre pa passe par l'equilibre avec l'eau!!! Mai sinon je ne vois pas comment faire ! Qu'en penses-tu ?
alors on a K1 = 1.34.10-3 soit K2 = K7/K1 = 5.3.105
s = [K2*K1(b+K1)-K1]/(1+(K1*K2))
s = (5.3.105*1.34.10-3(0.10+1.34.10-3-1.34.10-3)/(1 + (1.34.10-3*5.3.105)
s = 75.5 mol/L c'est beaucoup!! (comme j'ai laissé la concentration en mol/L la solubilité reste en mol/L...)
en g/L
s = 1.92.104g/L
c'est énorme non?
ah oui!! je me suis tromper en recopiant!
j'ai repris l'expresion que tu m'as donné tout à l'heure pour faire le calcul je n'avais pas remarquer que je n'avais pa trouver la même:
j'ai trouvé s = [K7*K2(b+K2)+K2]/(1+(K2*K7))
tu m'as donnée s = [K2*K1(b+K1)-K1]/(1+(K1*K2))
j'ai donc fait une erreur dans l'expression de s? je reprends le calcul pour voir
Non attends y'a un truc qui va pas (encore un...) :
Si on dit qu'on : I2(s) <---> I2(aq) + I-(aq) <---> I3-(aq)
/ s-xéq b-xéq xéq
Le s est la solubilité du diiode dans l'eau !!! Pas dans la solution d'ions iodure !!!
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH !!!!!!!!!!!!!!!!!!!
oh oui c'est vrai!! on ne s'en sortira jamais...
il faut exprimer une constante entre le diiode solide et sa dissolution dans le KI?
au fait comment sait- on qu'il se dissout dans l'eau et pas dans le KI?
Bon j'ai un autre raisonnement à te proposer qui repose sur ce qu'on a fait dans les derniers messages! Excuse moi mais je tatonne avec toi !!! J'essaie d'envisager toutes les possiblités... jusqu'à ce que ca marche !!! J'espère que je ne te saoules pas trop avec tout ca !!! 
Le soucis ici c'est que ca ferait intervenir la constante de formation du complexe I3- à partir de I2(aq) et I-(aq) : elle vaut K2=750 (trouvée sur Internet) !
On a toujours :
I2(s) <---> I2(aq) + I-(aq) <---> I3-(aq)
/ s-xéq b-xéq xéq
avec s la solubilité du diide dans la solution aqueuse d'ions iodure (et non pas la solubilité du diiode dans l'eau pure !!!)
Donc on a toujours :
K1 = s-xéq et
K2 = = 750
On en déduit : s =
Avec là aussi : K7 = K1*K2 ! D'où K1=9.47*10-1
J'obtiens s = 1.04 mol/L soit s = 254.16 g/L
Je pencherais plutot, par rapport à ce que j'ai pu voir sur Internet, à une solubilité s=0.1 mol/L (meme concentration que K+,I-) d'où s=25.4g/L !!!
Qu'en penses-tu ?
comment trouves tu s? mon expression à un peu rien à voir...
la valeur de la solubilité que ta trouvé est un peu grande, non?
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