Produit de solubilité et solubilité

[invitec3ed3173]

Bonjour,

J'ai vu qu'il y avait pas mal de sujets déjà ouverts sur ce genre de sujet, mais j'ai préféré en créer un nouveau pour comprendre de façon général la solubilité.

Voici mes questions:


1) Quand on parle de solubilité, cela ne s'applique que pour un précipité? Si oui, est-ce que la solubilité représente la concentration maximale de ce précipité que l'on peut dissoudre dans 1L d'eau pure?
Ou est ce que c'est la concentration maximale d'ions (qui composent le précipité: ex Ag+ et Cl-) qui peuvent être contenus dans ce même litre d'eau avant précipitation de ces derniers?

2) Lorsque l'on fait le petit tableau d'équilibre du type:

............AgCl = Ag+ + Cl-

on écrit dessous: s .... s

Ces "S" représentent quoi au juste: la concentration maximale d'ion Ag+ et Cl- dans la solution (avant précipitation), ou la solubilité de AgCl?

3) Si l'on décide d'introduire d'introduire AgCl dans une solution d'acide chloridrique HCl de concentration 10^-3 M, le "s" de Cl- devient "s+10^-3": cela veut dire que la concentration maximale de Cl- en solution a augmentée? Si non, est-ce seulement un outil pour recalculer la solubilité "s" ?

4) Si on dilue les concentrations de Ag+ et Cl- dans le milieu, cela augmente-t-il la solubilité de AgCl dans le milieu? Si oui, comment peut-on l'expliquer avec la technique du tableau ci-dessus avec les "s" c'est à dire quantitativement?

5) Si l'on ajoute dans la solution une substance qui diminue la concentration des ions Cl- : la solubilité du précipité augmente-t-elle? Si oui, comment le justifier quantitativement?


Voilà toutes les questions qui me gênent.
Pour la question 4) je dirais que la solubilité ne changerait pas mais que comme la concentration des ions CL- et Ag+ est plus faible, on pourrait en rajouter plus dans le milieu pour atteindre leur concentration max alors que s'il n'y avait pas eu de dilution, la concentration maximale s'atteindrait en ajoutant moins de mol de quantité de matière de cl- et Ag+

Pour la question 5), je dirais que la solubilité du précipité ne changerait pas non plus, mais qu'avec une baisse de la concentration en Cl- il faudrait une concentration plus importante d'ions Ag+ pour arriver à saturation: pour respecter le Ks qui vaut 1.6 * 10^-10.


Sinon, la question qui me turlupine le plus est la numéro 1)

Je vous remercie par avance pour votre aide.
-----

[invite5f2f48c1]

Bonsoir,

Alors pour te donner quelques éléments:

Lorsque tu écris ta réaction comme cela: AgCl_(s) = Ag⁺ + Cl^- elle est écrite dans le sens de la dissolution du précipité.
A t=0 tu n'auras donc que ton précipité.
Ton s va donc représenter la quantité de Ag+ et de Cl- qui va être contenue dans ton bêcher, soit la quantité dissoute. La solubilité va donc représenter la concentration maximale de ce précipité tu peux dissoudre dans 1L d'eau pure
Dans ton exemple: s²=Ks

Si l'on ajoute des ions Cl- dans le mélange, cela permettra de calculer une nouvelle solubilité. Il me semble que c'est "l'effet d'ions communs". Tu pourras par ailleurs observer que la solublité du solide va diminuer. (Tu pourras par ailleurs négliger s devant ta concentration en Cl- pour simplifier le calcul)

Pour ta 5ème question, il me semble que la solubilité de AgCl va augmenter du fait de la disparition des ions Cl- car ta quantité de Cl- sera égale à s-x.
J'avais plus ou moins vu ce genre de cas en cours mais il y avait un lien avec le pH. Donc pour t'expliquer en détails j'aurais du mal...

Mais quelqu'un viendra sans doute préciser mes réponses...

[invitec3ed3173]

A ba oui, évidemment: lorsque l'on dilue, S de Ag+ et Cl- diminue, donc on soustrait une concentration "x"

Pour l'effet d'ion commun, je n'ai pas compris comment l'on peut négliger "s" devant la concentration en Cl-: peux-tu m'expliquer?

Merci sinon pour tes éclaircissements

[invite5f2f48c1]

Reprenons donc ton exemple avec AgCl.

Si tu fais ton tableau: [Ag⁺] = s et [Cl^-] = s
Ks = [Ag⁺].[Cl^-] d'où Ks = s².
Si tu fait l'application numérique tu vas trouver s = 1,3.10^-5 mol/L

Maintenant tu va rajouter 10^-3 mol de HCl. La nouvelle solubilité s' va donc être plus petite que la première solubilité trouvée s.
Or, pour négliger une concentration devant une autre, il suffit qu'elle soit 10 fois plus petite que la deuxième. Ici s est presque 100 fois plus petit que 10^-3. s est donc négligeable devant la concentration en Cl^-. Comme s'<s, s' sera lui aussi négligeable devant 10^-3.
Si tu fais maintenant ton tableau tu auras donc [Ag⁺] = s' et [Cl^-] = 10^-3 - s'.
Ici tu balances l'hypothèse que s' est négligeable devant 10^-3.
Tu auras donc Ks=10^-3.s'. Et si tu fais l'application numérique, s' =1,6.10^-7 mol/L. Et là, tu peux affirmer ton hypothèse: s' est vraiment très petit devant ta concentration en Cl^-

Finalement, c'est juste une hypothèse (souvent vérifiée) qui simplifie grandement les calculs !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5f2f48c1]

A ba oui, évidemment: lorsque l'on dilue, S de Ag+ et Cl- diminue, donc on soustrait une concentration "x"

Par contre là j'ai du mal à comprendre ce que tu veux dire par là ?

[invitec3ed3173]

Je voulais dire que S diminuait.

C'est ce que tu avais écrit dans ta première réponse:

"Pour ta 5ème question, il me semble que la solubilité de AgCl va augmenter du fait de la disparition des ions Cl- car ta quantité de Cl- sera égale à s-x"

Merci sinon pour tes explications!

[invite5f2f48c1]

Attention, dans ta 5ème question, tu parlais de la consommation des Cl- issus de la dissolution. Si le Cl- est consommé par une autre réaction, tu solubilité va augmenter

Lors d'une dilution, c'est plus ou moins le même principe: Plus ton volume sera grand, plus tu pourra dissoudre de précipité. Donc, s augmente. Elle ne diminue pas.

[invite901ec70d]

Bonjour,

1) Quand on parle de solubilité, cela ne s'applique que pour un précipité? Si oui, est-ce que la solubilité représente la concentration maximale de ce précipité que l'on peut dissoudre dans 1L d'eau pure?
Ou est ce que c'est la concentration maximale d'ions (qui composent le précipité: ex Ag+ et Cl-) qui peuvent être contenus dans ce même litre d'eau avant précipitation de ces derniers?

2) Lorsque l'on fait le petit tableau d'équilibre du type:

............AgCl = Ag+ + Cl-

on écrit dessous: s .... s

Ces "S" représentent quoi au juste: la concentration maximale d'ion Ag+ et Cl- dans la solution (avant précipitation), ou la solubilité de AgCl?

Salut !

S représente la quantité de ton solide qu'il est possible de dissoudre dans 1L d'eau (avec les unités couramment utilisées).
Ce qui veut dire que si tu as par exemple CaF2, tu retrouvera au maximum dans ta solution : [Ca2+] = s et [F-] = 2s
(oui, il faut tenir compte du nombre de fois que l'ion "apparaît dans le solide")

Tu peux voir cela comme des petites capsules ("cages de solvatation"). Ta solution continent un nombre fini de capsules pouvant accueillir chaque ion.
C'est ce que traduit la solubilité.
Lorsqu'il ne reste plus de "capsules vides", tu peux ajouter du solide, il ne se dissoudra pas.

Espérant t'avoir aidé sans dire de bêtises...