dosage par précipitation de l'hydroxyde d'aluminium

[invite3f05a009]

Bonjour, j'ai un DM à rendre la semaine prochaine et quelques questions me posent problème, pourriez-vous m'aider?
On étudie le dosage d'une solution de Al(NO)3 par de la soude. On donne un graphe (voir la pièce jointe). Je pense que les courbes 2 et 3 représentent le pourcentage en ions et on me demande d'identifier 3 domaines au cours du dosage et de trouver les réactions correspondantes.
J'ai mis: domaine 1: H3O+ + OH- = 2H2O
domaine 2: Al3+ + OH- = Al(OH)3
domaine 3: Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-
Est-ce que c'est juste?
Voila les 2 questions où je bloque complètement:
1) A l'aide d'un point particulier de la courbe, on souhaite déterminer le produit de solubilité Ks correspondant à l'équilibre entre Al(OH)3 et les ions Al3+ et OH-. Dans quelle partie du dosage la relation de Guldberg-Waage est-elle applicable? En quel(s) point(s) est-il le plus simple de l'appliquer? Déterminer alors la valeur de Ks.
2) De même, à l'aide d'un point particulier de la courbe, déterminer la constante K de l'équilibre de dissolution du solide en complexe, équilibre que l'on écrira entre le complexe, Al(OH)3, et les ions OH- seulement.
Le problème c'est que je ne trouve pas les points particuliers en question! Aidez-moi svp! Merci d'avance.
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[invitee23711ad]

Bonjour,

je n'arrive pas à ouvrir la courbe jointe, mais aprioris c'est toujours la même que celle que j'ai dans mes documents. Je te fait suivre une partie de l'explication du dosage de l'Al dans un bain d'électrolyse que j'avais posté sur le sujet de l'anodisation de l'aluminium, jespère que sa pourra t'aider dans ton problème :

Dosage Acidimétrique de l'aluminium.
En principe, on prend la différence entre l'acidité totale et l'acidité libre. Les méthodes habituellement proposées utilisent deux indicateurs virant au début et à la fin de la précipitation de l'hydroxyde. Ainsi, on à choisi l'orange de méthyle (héliantine) virant de 2.9 à 4.6 et la phénolphtaléine virant de 8.0 à 9.8. Pratiquement l'intervale entre les deux points de virage n'indique pas la teneur exacte en aluminium (S. Lacroix Anal. Chin. Acta. 1 (1947) 3 et 260.). L'usage des teintes étalons on d'échelles de teintes permet d'augmenter la précision.
Du début de la neutralisation jusqu'à pH 3.6, on neutralise l'acide libre, à partir de pH 3.6 commence la précipitation de l'hydroxyde. De pH 3.6 à environ pH 5 l'hydroxyde précipite. De pH 5 à 9, une petite quantité de soude augmente brusquement le pH. De pH 9 à 10, l'hydroxyde se redissout. En effet de pH 3.6 à 5, se passe l'équation théorique :
Al3+ + 3(OH)- ---> Al(OH)3
et de pH 9 à 10 :
Al(OH)3 + (OH)- ---> (AlO2)- + 2H2O
L'expérience prouve que l'hydroxyde commence à précipiter avant que toute l'acidité libre soit déterminée. Cependant, on peut tourner la difficulté par l'emploi de formation de complexe.

si tu veu plus d'info et notamment une méthode alternative de dosage de l'Al, tu peut aller voir sur le topic anodisation sur ce même forum.
@+

[HarleyApril]

essayons de comprendre ce qui se passe (tes équations sont bien)
on a mis le sel d'alu dans l'eau et il s'est dissout
on ajoute ensuite de la soude peu à peu et le pH se met à monter tranquilou
tout à coup, patatra, on arrive au produit de solubilité et voilà que les oxydes d'alu se mettent à précipiter
on change brusquement de régime et un nouvel équilibre entre en jeu entre l'alu en sauce et l'alu précipité
on ajoute encore et encore de la soude, elle va finir par resolubiliser les oxydes d'alu

c'est donc la traduction de tes équations, à toi de lire ça sur le graphe, de réfléchir où on peut dire qu'il y a un équilibre et écrire la loi d'action de masse (Guldberg Waage)

pour trouver l'endroit où il te sera le plus facile d'appliquer la relation susnommée, dis-toi que la concentration en OH- tu sais la lire directement à l'aide du pH, mais que la concentration de l'alu en sauce, il n'y a qu'à un endroit que tu la connais ...

bon courage

[invite3f05a009]

Merci pour vos réponses.
Alors Guldberg Waage n'est valable qu'à l'équivalence, n'est-ce pas? On a donc Ks=([Al3+][OH-]^3)/h^4 avec 3[Al3+]=[OH-] on prend le pH du point d'inflexion de la courbe de pH pour trouver [OH-] d'où Ks=3*10^(-29).
Mais j'ai vu dans mon livre de chimie que le Ks de dissociation de Al(OH)3 est censé être 10^(-32), je suppose donc qu'il y a un problème dans mon raisonnement mais je ne sais pas comment faire autrement.

la concentration de l'alu en sauce, il n'y a qu'à un endroit que tu la connais ...

Aïe je ne vois vraiment pas... Il n'y a pas encore de complexe Al(OH)4- à l'équivalence il me semble, et je me demande quel autre point particulier que l'équivalence on peut trouver.

Désolée de vous embêter avec mes questions mais je crois que je fais pas mal de confusions dans ce chapitre, j'ai vraiment besoin de comprendre pour le prochain DS qui approche! Encore merci pour votre aide précieuse!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3f05a009]

*je voulais dire "le Ks produit de solubilité de Al(OH)3" et pas "produit de dissociation" lol je suis vraiment fatiguée

[HarleyApril]

pour que la loi de Guldschmol soit valable, il faut que tous les acteurs soient présents
pour la précipitation de Al(OH)3, doivent répondre à l'appel : Al3+, OH- et Al(OH)3

il n'y a donc pas que le point d'équivalence qui réponde à ça

quand tu auras trouvé la zone où cette loi s'applique, tu pourras passer à la suite

dans cette zone, le trioxyde d'aluminium précipite et du coup, on ne sait plus combien il y a de Al3+ en solution
avant que ça précipite, c'était facile de savoir combien il y en avait (c'est uniquement ce qu'on a introduit)
et au moment où ça allait commencer tout juste à précipitouiller un micropoil de millichtouille d'Al(OH)3 en quantité totalement négligeable ...

que la nuit te porte conseil

[invitead1578fb]

J'ai mis: domaine 1: H3O+ + OH- = 2H2O
domaine 2: Al3+ + OH- = Al(OH)3
domaine 3: Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-
Est-ce que c'est juste?.

avant tout , je te demande. quel sens as tu-donné à domaine, j'aurais plutôt mis ainsi.
domaine 1 : le pH ne varie pas ( ou peu )
reaction (AL3+) + (HO-) = AL(OH)3
domaine 2 : saut de pH, (OH-) + (H30+) = 2(H20)
domaine 3: le pH augmente lentement OH- + AL(OH)3 blabla....

est ce que je delire ?