Précipitation

[Soo]

J'ai un exercice sur la précipitation qui me pose problème. Je n'arrive pas à trouver l'équation de la réaction. Voici l'énoncé:

Soit une solution acqueuse de sulfate de manganèse MnSO4 de concentration égale à 10-1 mol.L-1. Si on ajoute de la soude, on observe la précipitation d'hydroxyde de manganèse Mn(OH)2. Ecrire l'équation stoechiométrique.

J'arrive à ça:
2MnSO4+NaOH + 2OH-=Mn2+ + 2SO42- + Na+ + OH- + Mn(OH)2

Par contre il y a un problème au niveau des charges non?

[Soo]

Hé bien en utilisant les couples acido-basiques je trouve plutôt:
2MnSO4+NaOH + 2H2O=Mn2+ + 2SO42- + Na+ + H3O+ + Mn(OH)2

Ca vous parait juste?

[Splash]

Attention, il ne s'agit pas d'une réaction acide base !
MnSO₄ se dissout dans l'eau suivant cette réaction :
MnSO₄ -> Mn²⁺ + SO₄^2-

Les ions SO₄^2- sont spectateurs.

Ainsi, tu as Mn²⁺ + 2OH^- -> Mn(OH)₂

[Soo]

Pourquoi ce n'est pas une réaction acide-base? Et comment sait-on que SO42- est spectateur? C'est aussi le cas de NaOH alors?

[Splash]

Pourquoi ce n'est pas une réaction acide-base?

car il n'y a pas échange d'ions H⁺

Et comment sait-on que SO42- est spectateur?

car dans l'énoncé, on te dit qu'il y a formation de Mn(OH)₂, et dans la majorité des cas SO₄^2- est toujours spectateur

C'est aussi le cas de NaOH alors?

Non, car c'est ce que l'on ajoute pour faire précipiter (NaOH = soude). Or NaOH dans l'eau est sous forme ionique Na⁺ + OH^- et Na⁺ est aussi spectateur pour la même raison que SO₄^2-

[Soo]

Merci Splash pour ton explication.
Dans la suite on me demande à quel pH commence la précipitation.
Mn(OH)2 est à la limite de la saturation quand Qr=Ks.
On a Qr=Ks ssi [Mn2+][OH-]²=10^-13
ssi [OH-]= racine (10^-13/^(10^-1)²)
[OH-]=10^-6 mol.L-1

Donc Mn(OH)2 précipite quand [OH-]=10^-6 mol.L-1
Mais comment trouver le pH maintenant?

[HarleyApril]

Ke = 10^-14 = [H+][OH-]

[Soo]

Très bien, donc [H30+]=10^-14/10^-6=10^-8
Or pH=-log([H3O+])=8

Donc Mn(OH)3 précipite quand le pH est égal à 8.

Est-ce juste?

[Soo]

Personne ne peut confirmer si c'est juste ou non?

Merci

[HarleyApril]

oui, c'est ça !

[Soo]

Merci beaucoup!

[Soo]

Oups...je ne suis pas sur de comprendre la suite. On le dit que la totalité du manganèse a précipité si la concentration résiduelle est le millième de la concentration initiale. Je dois trouver le pH nécessaire à cette précipitation complète...
Donc si j'ai bien compris, quand le manganèse a complètement précipité, [Mn2+]f=[Mn2+]i/1000 c'est à dire 10^-4 mol.L-1?

Donc je procède comme avant, [OH-]=3.2.10^-5 mol.L-1 et pOH=-log[OH] donc pH=14-pOH=9.5

la totalité du manganèse a précipité quand pH=9.5

Quelqu'un peut-il vérifier? Merci

[Soo]

Personne pour confirmer?

[Splash]

oui, c'est bon

[Soo]

Merci beaucoup! Me voilà rassurée!