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précipitation et solubilité

Posté par
fa911662 21-03-17 à 09:10

Bonjour à tous,

Après une manip faite en laboratoire on me demande de répondre à certaines questions :
Dans une éprouvette contenant 1 ml de Mg2+ 0.1M, 1ml d'une solution saturée en NH4Cl (5.55M), 1 ml de NH3 2M on n'assiste pas à la formation d'un précipité. Justifier
J'ai d'abord calculé les concentrations de départ :

$\left[Mg^{2+} \right] = 0.033M$

$\left[NH_{3} \right] = 0.667M$

$\left[Ag^{+} \right] = 0.033M$

J'ai pensé calculer le Qps et le comparer au Kps et donc conclure à partir de cela :

$Kb_{NH_{3}} = 1*10^{-4.73} = \frac{(1.85+x).x}{0.667-x}$

Si x<<

$1.10^{-4.73} = \frac{1.85x}{0.667}$

il en sort que $x=6.71*10^{-5}M$

J'insère ensuite cela dans l'expression suivante :

$Qps = \left[OH^{-} \right]^{2}.\left[Mg^{2+} \right] = 1.48*10^{-10}$

Mons Qps>Kps donc un précipité est censé se formé. Peut-être que mon approximation n'est pas correcte ??

Posté par re : précipitation et solubilité 21-03-17 à 19:40

Bonsoir
Je ne vois pas trop d'où viennent les ions argent...
Autre remarque : les expressions des quotients de réactions faisant intervenir les concentrations mesurées en mol/L sont des approximations valides aux faibles concentrations (c<0,1mol/L). L'approximation ici sera donc très grossière...
En considérant qu'à ces fortes concentrations, les taux de réaction de NH3 et de NH4⁺ sur l'eau sont très faibles, la valeur du pH est :

$pH=pKa+\log\left(\frac{\left[NH_{3}\right]}{\left[NH_{4}^{+}\right]}\right)\approx pKa+\log\left(\frac{\left[NH_{3}\right]_{introduit}}{\left[NH_{4}^{+}\right]_{introduit}}\right)=9,27+\log\left(\frac{2.3}{3.5,55}\right)$

$pH\approx8,83\quad\left[HO^{-}\right]\approx10^{8,83-14}\approx6,71.10^{-6}mol/L$

$Q_{ps}=\left[OH^{-}\right]_{i}^{2}.\left[Mg^{2+}\right]_{i}=1.50*10^{-12}$

Selon le « Handbook » : K_ps=5,6.10^-12... Je pense que tu as commis une erreur de calcul, pas de raisonnement...

Posté par re : précipitation et solubilité 21-03-17 à 20:18

Oui c'était bien NH4Cl désolé. Je viens de refaire mon calcul et j'arrive au même résultat que toi. Merci pour ton aide

Posté par re : précipitation et solubilité 22-03-17 à 07:20

Par contre comme tu m'a dit que les approximations qui font intervenir les Qps sont assez grossières à ces concentrations, je me demande si il y'a moyen de procéder autrement

Posté par re : précipitation et solubilité 22-03-17 à 11:54

Citation :
je me demande si il y'a moyen de procéder autrement

oui mais je pense que cela n'est pas à ton programme. En toute rigueur, les quotients de réactions font intervenir les activités des espèces chimiques qui sont des grandeurs sans unité (voila pourquoi les quotients de réactions et les constantes d'équilibre thermodynamiques n'ont pas d'unité).
Si les solutions sont diluées (c<0,1mol/L) l'activité d'une espèce en solution peut s'écrire en bonne approximation sous la forme : a=c/c° avec c° : concentration standard égale à 1mol/L. Il est toléré de ne pas écrire les c° dans les formules pour alléger l'écriture...
Si la solution est plus concentrée, l'expression de l'activité en fonction de la concentration est plus compliquée et n'est sans doute pas à ton programme mais, de toutes les façons, la seule méthode possible ici consiste à comparer Q_ps à K_ps... Sans utiliser les activités, elle est d'autant plus précise que les concentrations sont faibles...

Posté par re : précipitation et solubilité 22-03-17 à 12:22

C'est noté merci encore pour ton aide

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