Exo- solubilité et complexation

[invite7712617a]

Bonjour à toutes et à tous,

Je suis en train de plancher sur un exercice concernant le produit de solubilité et complexation et j'avoue que j'ai beaucoup de mal , pourriez-vous y jeter un petit coup d'oeil et m'aiguiller pour la fin svp?

"Un bécher contient une solution acidifiée d'ions aluminium AL3+ en concentration égale à 10^-3 mol.L-1.
Lorsqu'on ajoute de l'hydroxyde de sodium on observe l'apparition d'un précipité blanc d'hydroxyde d'aluminium selon la réaction Al3+ + 3OH-=Al(OH)3
1/On constate que ce précipité blanc apparait dès que le pH dans le bécher devient égal à 4. En déduire la valeur de la concentration en ions hydroxyde à cet instant, puis le produit de solubilité de l'hydroxyde d'aluminium.
=>[OH-]=10^-10 mol.L-1
Ensuite j'ai calculé la concentration des ions Al(3+) présents dans le bécher au moment du précipité (devais-je faire cela???) j'obtiens [Al3+]=10^-3-(10^-10 /3)=10^-3 mol.L-1
d'ou Ks=(10^-10)^3*10^(-3)=10^(-33)

Si l'on continue à ajouter de l'hydroxyde de sodium on observe la disparition du précipité Al(OH)3 par formation du complexe Al(OH)4^- selon la réaction : AL(OH)3+OH- = Al(OH)4^-
La derniere trace de précipité disparait dès que le pH devient égal à 9
2/Calculer alors la concentration des ions OH- dans la solution et en déduie la concentration des ions AL3+ en utilisant la valeur calculée précédemment pour le produit de solubilité et justifier ainsi qu'il est légitime de considérer quà cet instant tout l'aluminium est sous forme complexée.
=>[OH-]=10^-5mol.L-1
[Al3+]=10^-18 mol.L-1 , je n'ai donc plus d'ions Al3+ et plus de Al(OH)3 donc tous les ions sont complexés

Calculer la constante de formation du complexe selon la réaction Al(OH)3+OH-=Al(OH)4^-
=>alors là gros probléme car si j'ecris que KF=[Al(OH)A^-]/[OH-]*[Al(OH)3] je suis coincé car [Al(OH)3]=0

Le bécher contient 100cm3 de solution acidifiée dans laquelle la concentration des ions aluminium Al3+ est égale à 10^-3mol.L-1. La modification du pH s'obtient en ajoutant une solution concentrée d'hydroxyde de sodium si bien que ce volume ajout est assez faible pour quon puisse considérer comme constant le volume de la solution.
Après addition d'une certaine quantité d'hydroxyde de sodium on note W la concentration en ions hydroxyde da,s la solution et n la quantité de précipité d'hydroxyde d'aluminium. Dans cette quetsion on suppose n différent de 0 c'est à dire quo on suppose l'addition d'hydroxyde de sodium suffisante pour entraine la formation du precipité mais insuffisante pour le faire disparaitre.
A/Demontrer la relation n=10^-4-10^(-34)/w^3 -10w
Je ne vois pas trop comment faire...j'aurais tendance à calculer déjà [OH-]=w*Vsoude/V avec V volume de la solution
puis [Al3+]=10^-3-1/3*w*Vsoude/V, mais je me perds....d'autre part est ce que l'on a pas n=w*Vsoude ?

Merci pour toutes vos réponses
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[invite088c2894]

Petite erreur en ce qui concerne les complexes : il ne faut pas confondre les complexes et les précipités : les précipités ne sont pas solubles et leur activité (ou leur concentration vu qu'on fait l'approximation que a=C en solution diluée) est égale à 1 non pas à 0. En revanche les complexes solubles (complexes aqueux) sont solubles plus ou moins et donc on doit prendre en compte leur concentration. De plus les précipités se définissent par un produit de solubilité tandis que les complexes se définissent par des Kf

[invite7712617a]

donc ici je peux écrire sans problème que [Al(OH)3]=1mol.L-1, mais ce que je ne comprends pas c'est qu'il n'y en a plus dans la solution...

[invite7712617a]

Ah c'est bon j'ai compris ici KF=[Al(OH)4-]/[OH-] merci....sinon pour la question 3 je suis bien parti ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite088c2894]

Je pense en effet mais je n'ai pas le temps de me pencher plus en détail dessus tout ce que je sais c'est que les précipités c'est 1 ^^

[jeanne08]

- on ne parle pas de la concentration d'un solide, son activité ( connais tu cette notion ? ) est 1 donc KF = [complexe]/[OH-] et tu vas trouver 100
- pour la dernière question tu sais que tu as du précipité donc le produit de solubilité est vérifié donc tu peux calculer [Al3+] en fonction de w , tu connais KF donc tu peux calculer la concentration en complexe en fonction de w
Il te restera à écrire que le nombre de moles de Al3+ + le nombre de moles de complexe + le nombre de moles de précipité n est bien le nombre de Al mis au départ .... ( il y a 100 mL de solution ) .

- petit détail au tout début : question 1) au début de précipitation la concentration de Al3+ est 10^-3 tout simplement ... ce qui donne bien un produit de solubilité de 10^-33