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Réactions de précipitation



  1. #1
    Kanami

    Réactions de précipitation


    ------

    Bonjour les chimistes,

    Voila j'ai une petite série d'exercices à faire et je bute sur quelques petites questions ^^

    Alors 1er EXERCICE :
    On introduit 2.10-3 mol de PbSO4 solide dans un litre d'eau.
    a ) Quel pourcentage de PbSO4 passe en solution. On admet que PbSO4 dissout est entièrement ionisé.
    b ) On ajoute Na2SO4 ( sel soluble ) à la solution précédente.
    - Que se passe t il ?
    - Quelle quantité de Na2SO4 faut il ajouter pour que 99% de PbSO4 soit précipité ?
    Ks(PbSO4) = 10-7,7


    Ce que j'ai fait :
    Produit ionique : CPb2+.CSO42- = s2 = Ks
    s = 1,41.10-3 mol.L-1

    CPbSO4 = 2.10-3 - 1,41.10-3 = 1,86.10-3 mol.L-1

    En faisant le produit en crois il y a 93% de PbSO4 qui ne s'est pas dissous, donc 7% est passé en solution.

    Par contre quand on rajoute du Na2SO4 il se forme plus de précipité non? parce qu'on rajoute duSO42-.

    Mais comment je peux faire pour savoir combien faut il en rajouter pour avoir 99% de précipité?
    ______________________________ ____

    2eme EXERCICE :
    Calculer la solubilité du carbonate de baryum.
    a ) dans l'eau pure
    b ) Dans des solution tampons ph = 12 ; 8 ; 4
    Pks(BaCO3) = 8,31
    Pour CO2,H2O : pK1 = 6,3 pK2 = 10,2

    Ce que j'ai fait :
    BaCO3 = Ba2+ + CO32-

    En fait j'ai un gros problème là, je n'arrive pas à commencer :/
    Comment faire quand on a un acide/base faible, dois je considérer toutes les acidités ?
    Aidez moi plz ^^
    ___________________________

    Merci de votre aide

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    mach3

    Re : Réactions de précipitation

    Ce que j'ai fait :
    Produit ionique : CPb2+.CSO42- = s2 = Ks
    s = 1,41.10-3 mol.L-1

    CPbSO4 = 2.10-3 - 1,41.10-3 = 1,86.10-3 mol.L-1

    En faisant le produit en crois il y a 93% de PbSO4 qui ne s'est pas dissous, donc 7% est passé en solution.
    là tu fais erreur, c'est le contraire, 93% passent en solution.

    Par contre quand on rajoute du Na2SO4 il se forme plus de précipité non? parce qu'on rajoute duSO42-.

    Mais comment je peux faire pour savoir combien faut il en rajouter pour avoir 99% de précipité?
    tu vas augmenter la concentration de SO42-, la concentration de Pb2+ doit donc chuter pour que l'égalité du Ks soit respectée.

    Pour le deuxième exercice, tu dois considérer que la concentration de CO32- dépend du pH, donc la concentration maximum de Ba2+ (qui respecte l'égalité du Ks) peut varier.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  4. #3
    Kanami

    Re : Réactions de précipitation

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    là tu fais erreur, c'est le contraire, 93% passent en solution.
    Je veux bien te croire mais j'ai du mal a comprendre alors
    Il reste 1,86.10-3 mol.L-1 de PbSO4(solide). Comment il peut y en avoir 93% qui passe en solution ?

    Mon produit en croix :
    2.10-3 -> 100 %
    1,86.10-3 -> x
    x = 93 %

    -----------------------------

    Sinon :

    Pour le deuxième exercice, tu dois considérer que la concentration de CO32- dépend du pH, donc la concentration maximum de Ba2+ (qui respecte l'égalité du Ks) peut varier.
    Il faut alors que je calcule le pH de la solution saturée ? comment faire si on a aucune concentration ?
    Dans le cas contraire que dois je faire ?

    Un petit ébauche de ce que j'ai fait en réfléchissant :
    BaCO3 = Ba2+ + CO32-
    CO32- + H2O = HCO2- + OH-

    Ks = [Ba2+]+[CO32-]
    or [Ba2+] = s et s =[CO32-] + [HCO3-]

    Quand je développe avec Ka ect je trouve :
    s = Racine de ( Ks.(1+[H3O+]) / Ka )

    Voila là je suis coincée à cause de [H3O+ snif

  5. #4
    mach3

    Re : Réactions de précipitation

    Produit ionique : CPb2+.CSO42- = s2 = Ks
    s = 1,41.10-3 mol.L-1
    cela signifie que la concentration de la solution peut atteindre 1,41.10-3mol/L

    donc en mettant 2.10-3 mol dans un litre, il reste 0,59.10-3 qui ne sont pas dissoutes

    Pour le deuxieme j'y réfléchi. il faut que tu considère aussi le couple HCO3-/H2O.CO2. le H3O+ qui te bloque n'oublie pas que c'est 10-pH et le pH tu le connais...

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  6. #5
    mach3

    Re : Réactions de précipitation

    Bon, ça se fait bien.

    (1)

    (2)

    (3)

    et (4) (on considère évidemment qu'on est pile à la limite de solubilité)

    tu te sers de 2 et 3 pour faire disparaitre HCO3- et CO2.H2O dans 4, puis tu remplace CO32- de 1 par son expression que tu obtiens avec 4, et le tour est presque joué.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Kanami

    Re : Réactions de précipitation

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    donc en mettant 2.10-3 mol dans un litre, il reste 0,59.10-3 qui ne sont pas dissoutes
    Erf oui en plus je me suis trompée dans le calcul, ce n'est pas 1.86.10-3, il y a donc 29,5 % qui est passé en solution.

    Bon sinon pour déterminer la quantité à rajouter de Na2SO4. Voila ce que j'ai fait :
    on sait qu'il y a 0.59.10-3 soit 70.5 % qui ne sont pas dissoutes.
    Alors il faut 0.59.10-3 + x pour avoir 99 % de précipité.
    Après produit en produit en croix j'obtient : 2.38.10-4 mol.l-1
    Donc il faut rajouter 2.38.10-4 mol de Na2SO4.

    Je pense que mon calcul est juste, a vérifier si quelqun a le temps

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  10. #7
    Kanami

    Re : Réactions de précipitation

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    Pour le deuxieme j'y réfléchi. il faut que tu considère aussi le couple HCO3-/H2O.CO2. le H3O+ qui te bloque n'oublie pas que c'est 10-pH et le pH tu le connais...
    Ah bon bizzare je ne connais pas la concentration initial de PbSO4.
    Tu pourrais me dire comment le trouver ?
    On en connait que pKs, et les 2 pKa

    Sinon en faisant ce que tu me conseilles j'ai un calcul hyper compliqué lol mais il me manque toujours la concentration de H3O+

    Merci en tout cas pour ton aide
    Je suis tellement pommé pour cette exo

    Vu que je galère pour calculer la solubilité dans l'eau pur, je crains le pire pour les solutions tampons

  11. #8
    Kanami

    Re : Réactions de précipitation

    Bonjour,

    Dis moi si tu as un peu temps tu pourrai mexpliquer comment as tu déterminé l'électroneutralité de la réaction car je ne comprend pas pourquoi tu met : [BA2+] = [CO32-]+[HCO3-]+[CO2H2O]
    Il n'y a pas conservation des charges... si ? jai 2+ = 1-
    CO2H2O est neutre, pourquoi tu le mets avec les anions ?

    Désolé je n'ai jamais vraiment compris à l'électroneutralité, et le prof est bien assez pressé, ça serait bien que je le comprenne une bone fois pour toute

  12. #9
    pephy

    Re : Réactions de précipitation

    Citation Envoyé par Kanami Voir le message
    Dis moi si tu as un peu temps tu pourrai mexpliquer comment as tu déterminé l'électroneutralité de la réaction car je ne comprend pas pourquoi tu met : [BA2+] = [CO32-]+[HCO3-]+[CO2H2O]
    bonjour
    ce n'est pas l'équation d'électroneutralité.
    Cela exprime l'égalité des quantités Ba2+ et CO3--, ce dernier pouvant se transformer...

  13. #10
    Kanami

    Re : Réactions de précipitation

    Ah ouuups merci pephy
    Oubliez ce que j'ai dit alors -_-

    Bon donc jai les formules mais me manque le pH dans l'eau pure.

    Est ce que la formule sera la meme pour les différentes solutions tampons ? je n'aurai qu'à changer la concentration en H3O+ ?

  14. #11
    cadetr

    Re : Réactions de précipitation

    Citation Envoyé par Kanami Voir le message
    Ah ouuups merci pephy
    Oubliez ce que j'ai dit alors -_-

    Bon donc jai les formules mais me manque le pH dans l'eau pure.

    Est ce que la formule sera la meme pour les différentes solutions tampons ? je n'aurai qu'à changer la concentration en H3O+ ?
    Salut,

    Ce que tu peux faire pour simplifier un peu tout ça. c'est considérer les espèces présentes selon le pH.

    par exemple, pour un pH = 12, l'espèce majoritaire sera CO32-. Ce qui permet de simplifier pas mal le prb

    Je pense que l'eau pur à un pH de 7.

    A+
    Bonne chance

  15. #12
    Kanami

    Re : Réactions de précipitation

    oui l'eau pur a un pH de 7, mais quand le solide se dissout en ions, le pH change non?
    Je dis une bêtise ? Dans ce cas alors c'est simple

    Sinon oui je pense que si je prend le couple qui correspond au pH, ça simplifiera tout ^^

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  17. #13
    Kanami

    Re : Réactions de précipitation

    Pour le pH dans l'eau pure jai enfin trouvé :
    PH : 0,5 ( pKa2 + pke + log 10-8,3 )
    En fait c'était tout bête -_-

    et ensuite je vais appliquer la formule compliquée que j'ai établis pour les différents pH.

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