cahpitre 13 - réactions de dissolution / précipitation Flashcards
équilibre hétérogène
équilibre chimique faisant intervenir plusieurs phases distinctes
chlorure
Cl⁻
Bromure
Br⁻
Iodure
I⁻
Hydroxyde
HO⁻
Nitrate
NO3⁻
Sulfate
SO4 ²⁻
Carbonate
CO3 ²⁻
Phosphate
PO4 ³⁻
Ammonium
NH4⁺
techniques pour obtenir un précipité
- évaporation d’une solution saline
- ajout d’un ion à une solution ionique
équation d’une réaction de dissolution du solide CxAy(s)
CxAy(s) = xC^p⁺ (aq) + y A^q⁻(aq)
constante de thermo associée à une dissolution
produit de solubilité Ks = K°disso = Qr disso, eq = [C^p⁺]eq^x * [A^q⁻]eq^y / C°^(x+y)
pKs = - log Ks
reaction inverse de la dissolution
réaction de précipitation
K° précip = 1/Ks
état final / equilibre
état final pas nécessairement état d’équilibre il peut y avoir rupture d’équilibre
condition sur la LAM
Ks vérifié que si le solide est toujours présent à l’état final
la solution est saturée
si Qr disso final < Ks
la solution n’est pas saturée on est hors équilibre sans solide (que des ions)
si Qr disso final = Ks
la solution est saturée on est à l’équilibre : solide + ions
si Qr disso final > Ks
état final impossible
une solution sursaturée évolue forcément vers un état d’équilibre de saturation
solubilité s
quantité maximale de ce solide que l’on peut dissoudre dans 1L de solution
s’exprime en mol.L⁻¹ (mol dans un L)
correspond à l’avancement volumique de la réaction de dissolution
expression du produit de solubilité en fonction de la solubilité s
à connaitre
rapport Ks s et atomicité
si l’atomicité entre les ions des précipités comparés est différente l’ordre des Ks peut être inversé par rapport à celui des s
il faut donc comparer le s et non les Ks mais attention à la stœchiométrie entre anions / cations
équilibre de dissolution / précipitation atteint ou non ?
schema à connaitre
début de précipitation
on introduit progression un des ions dans l’autre quantité d’ion –> Qr disso augmente jusqu’à atteindre Ks –> 1er grain de précipité qui se forme (saturation)
diagramme d’existence (1D)
diagramme de prédominance : pas de sens car un précipité est un solide seul dans sa phase (existe ou pas)
(connaitre le diagramme)
axe : -log[ion ajouté]/C°
frontière du 1D
marque le début de précipitation du solide
apparition au 1er grain (limite d’existence du solide)
pour CxAy(s) = xC^p⁺ (aq) + y A^q⁻(aq) : pA frontière = 1/y (pKs - x pC)
la position de la frontière dépend du pKs mais aussi de la stoechiometrie de la concentration
si pA > pA frontière : pas de solide
diagramme des pourcentages des espèces en solution (2D)
équivalent du diagramme de distribution en A-B: donne l’évolution de la concentration en ions au cours de l’ajout de contre ion de précipitation
(connaitre le schema)
point anguleux sur le 2D
apparition (ou disparition) du 1er (dernier) grain du précipité
on passe brutalement d’une solution homogène (non saturée / hors équilibre / 1phase) à une solution saturée (saturée / équilibre / 2 phases)
graphe [C^p⁺] = f([A^q⁻])
(connaitre l’allure + echelle log)
connaitre si c’est en sursaturation / pas de solide…
savoir trouver le pKs / Ks
déplacer l’équilibre
en rompant l’égalité Qr = K°
- sur Ks en jouant sur la T°
- sur Qr en jouant sur la composition en ions
influence de la T°
modifier le Ks
en general la dissolution d’un solide est endothermique (sauf NaOH et CaCO3)
augmentation de la T° favorise : la dissolution d’un solide / l’inverse de la dissolution (le dégazage) d’un gaz
influence de la composition du milieu
modifie le Qr
- effet des ions communs
- influence du pH
effet d’ions commun
quand on dissout un solide dans un milieu contenant déjà un de ses ions ==> solubilité diminue par rapport à l’eau pure (Loi de modération)
influence du pH sur la solubilité
si l’un des ions issus du solide a des propriétés A-B il peut réagir dans des réactions A-B
ex : les hydroxydes de métal
en ajoutant des H⁺ on baisse le pH et on consomme des HO⁻
Loi de modération :solubilité du solide augmente quand le pH diminue
précipitation compétitive
solution avec un mélange d’ions pouvant tous précipiter avec un même réactif que l’on rajoute au fur et à mesure
si deux ions ont des solubilités très différentes il est possible d’en faire précipiter un totalement alors que l’autre reste en solution
