Bonjour !
J'ai un exercice pour demain en physique et je n'arrive vraiment pas à le faire à partir de la question 2... Voici l'énoncé :
Le document ci-dessous correspond à la simulation de l'ajout d'une solution concentrée d'ions hydroxyde à une solution d'ions Al3+ à C0 = 0.10 mol.L-1.
Les graphes tracés représentent le pourcentage d'ions Al3+ ou [Al(OH)4]- présents dans la solution par rapport à la totalité d'aluminium (III) du système considéré en fonction de pOH = - log[OH-].
1) Identifier les deux courbes tracées.
2) Déduire du graphe le produit de solubilité de l'hydroxyde d'aluminium (III).
3) Dans quelle zone de pH le précipité d'hydroxyde d'aluminium existe-t-il ?
4) Déterminer la constante globale de formation de l'ion tétrahydroxoaluminate (III).
Pour la 1), j'ai su identifier que la 1 correspondait aux ions [Al(OH)4]- et que la 2 correspondait aux ions Al3+.
Mais à partir de la 2, je bloque... Je ne vois pas comment les graphes peuvent nous apporter une telle donnée... Merci d'avance pour votre aide !
attention : plus pOH est grand moins il y a de OH- en solution ... donc plus on va vers la "gauche" du graphe plus il y a de OH- donc moins on aura de Al3+ et plus il y aura de complexe
courbe 1 : Al3+ et courbe 2 : Al(OH)4-
alors cela va aller nettement mieux ...
- debut de précpitation si pOH = ~10,7 et alors Al3+ est à la concentration ~C0 ... d'où Ks
- le précpité existe tant que la somme des concentrations des espèces en solution est < à 100% donc de pOH = ~2 à pOH ~10,7 ( on rappelle que pH + pOH = 14 )
- pour connaitre l
manipulation intempestive ...
suite et fin :
- pour connaitre la constante de formation du complexe il faut lire simultanement , en un point du graphe , les quantités de complexe , de Al3+ et de OH- du genre pOH = 6 alors (complexe ) = ~0,1/2 et (Al3+) =~0,1* 0,07 ...
bien entendu les resultats donnés sont approximatifs et dépendent de la précision du graphe donné ( pas terrible à mon avis ! )
Tout d'abord merci.
Mais je ne suis pas sur de comprendre la question 1, il y a précipitation si pH<10,5 et donc lorsque Al3+ est à Co mol.l
Donc Ks=[Al(OH)4-] / [OH-] [Al3+]
avec [OH-]=10^(-10,7)
[Al3+]=Co
Mais que vaut la concentration du complexe?
- tout d'abord ne confonds pas pH et pOH
- Ks est le produit de solubilité de AlOH3 : Ks = (Al3+) *(OH-)^3
- quand Al3+ est à 100% il n'y a pas de précpité, quand Al3+ est juste au dessous de 100% il y a un peu de precipité ( très peu ) et le produit de solubilité est vérifié. Pour suivre Al3+ on suit la courbe 1 . La concentration en Al3+ est alors ~c0 et cela se produit quand pOH vaut ~10,7 ( donc (OH- ) = 10 ^-10,7 ).Or tu constates que à ce pOH il n'y a pas de complexe ( 0%) , la quantité de complexe est lue sur la courbe 2
- la constante de formation du complexe estla constante de l'équilibre Al3+ + 4OH- = AlOH4 -
Desolé mais j'en suis toujours à la question 1.
On a donc Ks=[Al3+]eq*[OH-]^3eq
Mais [Al3+]eq ne vaut pas Co, si ?
Et comment avoir [OH-]eq ? car sur le graphique on a Al(OH)4- et non Al(OH)3.
je crois que tu ne comprends pas le départ : on a une solution avec C0 mol/l de Al3+ et on y ajoute des OH- . Ilpeut se former un précpité de Al(OH)3 solide et un complexe soluble Al(OH)4 - . Le graphe nous donne le % de Al en solution en fonction de pOH ( pOH = - log (OH-) restant en solution ; peu importe comment on a mesuré cela ! )
La courbe 1 correspond à la quantité de Al3+ : 100% = C0 10% correspond à C0/10 ... ce qui veut dire que tu connais toujours la concentration en Al3+ car tu la lis sur la courbe 1
La courbe 2 correspond au complexe Al(OH)4 - : 100% correspond à C0 , 10% correspond à C0/10 tu peux donc suivre la concentration en complexe
pour mémoire C0 = 0,1 mol/L et plus on ajoute de OH- plus pOH diminue !
Pour la question 3 : si la somme des concentrations en Al3+ et complexe est inférieure à C0 c'est que l'on a du précipité de Al(OH)3 solide
pour la question 2 : si pOH =~10,7 tu vois que (Al3+) est un chouia en dessous de 100% donc on a un peu , très peu de précipité donc le produit de solubilité est verifié ( on appelle cela le début de précipitation et tu auras beaucoup d'exo qui utilisent ce début de précipitation ) donc alors (AL3+ ) = ~0,1 et (OH-) = 10^-10,7 donc Ks = 0,1 *(10^-10,7^3 )
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