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problème de solubilité

Posté par
nanaB
27-05-19 à 19:07

Bonsoir,

Je ne comprends pas comment résoudre ce problème, pourriez-vous m'aider, s'ils vous plait?

Voici l'énoncé :

En admettant que la concentration en PO43- dans les os vaut 8,10.10-6 mmol.L-1, calculer la concentration minimale en Ca2+ nécessaire pour que la calcification des os ait lieu. (On considère qu'il se forme du Ca3(PO4)2) ?       Kps = 1,00 10-25
a) 1,15.10-3 M
b) 1,15.10-4 M
c) 1,15.10-5 M
d) 1,15.10-6 M
e) 1,15.10-7 M

Merci d'avance.

Posté par
odbugt1
re : problème de solubilité 27-05-19 à 23:41

Bonsoir,

Ecris l'équation de la réaction qui conduit à la formation du Ca3(PO4)2
A quelle condition portant sur les concentrations ioniques cette réaction pourra t'elle commencer à se produire ?

Posté par
nanaB
re : problème de solubilité 28-05-19 à 10:16

Bonjour,

Voici la réaction que j'ai écrite :

Ca3(PO4)2  =  3Ca2+   +   2PO4 3-

Je dirais que lorsque la concentration des ions dépasse Kps, la réaction commence à se produire.  

Posté par
odbugt1
re : problème de solubilité 28-05-19 à 11:57

En fait, la réaction de formation de Ca3(PO4)2 est la réaction inverse de celle que tu as écrite.
Mais on peut raisonner sur celle que tu as écrite qui est la réaction de dissolution de Ca3(PO4)2 .

Le produit ionique Q des concentrations est :
Q =  [Ca2+]³ * [PO43-
et il se formera du Ca3(PO4)2 si Q>=Kps

L'énoncé te donne  [PO43-] ainsi que Kps
Tu devrais donc pouvoir choisir la proposition correcte.

Posté par
nanaB
re : problème de solubilité 28-05-19 à 20:19

Mais je calcule Q et je trouve Q< Kps

Voici comment j'ai fait :
(8,10 * 10^-9 ) ^3  *  (8,10*10^-9) ^2 = 3,48 * 10^-41 (< 1,00 * 10^-25)
Dans ce cas il n'y a pas de formation …

Posté par
odbugt1
re : problème de solubilité 28-05-19 à 23:59

Non.
Tu ne peux pas calculer Q, puisque [Ca2+] est l'inconnue que tu dois trouver !
Rappel : La question est  " calculer la concentration minimale en Ca2+ nécessaire pour que la calcification des os ait lieu. "

L'inéquation à résoudre est :  Q Kps
avec Kps = 1,00 . 10-25
[PO43-] = 8,10 . 10-9 mol/L
[Ca2+]    ?  C'est ce qu'on te demande de calculer ( Voir le Rappel )

Posté par
nanaB
re : problème de solubilité 30-05-19 à 17:46

D'accord, alors j'ai posé que S = SO4 3- = 8,10 * 10^-9 mol/L.
D'après l'équation, nous avons 3 Ca2+ et 2 PO4 3- .
Voici l'équation que j'ai écrite :
1,00 * 10^-25  =  s^3  *  s^2
1,00 * 10^-25 / (8,10*10^-9)^2 = 1,52 * 10^-9 mol/L = s^3
s = racine cubique de 1,52*10^-9 = 1,149 * 10^-3 mol/L.

Mon développement est-il correct?

Posté par
odbugt1
re : problème de solubilité 30-05-19 à 18:56

Le bon résultat est [Ca2+] 1,15.10-3 mol/L

Sur le plan de la rigueur scientifique ton développement est une horreur.
Tu poses (ligne 1) que " s " = 8,10 * 10-9 mol/L
Et tu démontres à la dernière ligne que ce même " s " = 1,149 * 10-3 mol/L !

Tu sembles penser que les concentrations en ions Calcium et phosphate sont égales ce qui est faux.
La concentration en ions phosphate est donnée. La concentration minimale pour qu'il se produise une précipitation est à trouver.
Donc si ton " s " représente la concentration en ions phosphate, il ne peut pas représenter aussi la concentration en ions Calcium.


Pourquoi ne pas suivre tout bêtement mes indications du 28-05-19 à 23:59 ?

Posté par
nanaB
re : problème de solubilité 30-05-19 à 19:43

D'accord, j'ai compris, merci.

Posté par
odbugt1
re : problème de solubilité 30-05-19 à 20:32

Pour info :

Q = [Ca^{2+}]^3~[PO_4^{3-}]^2  \geq K_{ps}

[Ca^{2+}]^3~\geq  \dfrac{K_{ps}}{[PO_4^{3-}]^2}

[Ca^{2+}]~\geq  \sqrt[3]{\dfrac{K_{ps}}{[PO_4^{3-}]^2} }

[Ca2+] 1,15.10-3 mol/L

Posté par
nanaB
re : problème de solubilité 30-05-19 à 21:07

Merci beaucoup.



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