La solubilité de PbSO4

[invite61942757]

Bonjour , on précipite les ions Pb2+ d'un mélange contenant Cu2+ +Pb2+ en ajoutant de l'acide sulfurique .
Mon problème est que la solubilité de PbSO4 augmente lorsque la concentration du milieu en H2SO4 augmente , ce qui me parait très bizarre car si la concentration du milieu en H2SO4 augmente , la concentration du milieu en SO4^2- va augmenter donc l'équilibre PbSO4 <=> Pb2+ + SO4^2- va se déplacer vers la gauche => la solubilité de PbSO4 va diminuer or en réalité on a les resultats suivants :
[H2SO4] = 0.2 M <--> solubilité de PbSO4 = 0.2mg/l .
[H2SO4] = 3.5 M <--> solubilité de PbSO4 = 1.1mg/l .
H2SO4 concentré <--> le PbSO4 est soluble donc la solubilité de PbSO4 augmente lorsque la concentration du milieu en H2SO4 augmente .

Quelqu'un connait une explication logique à cette augmentation de solubilité ?
Merci .
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[moco]

Mais non !
Dans les solutions de H2SO4, il n'y a pas (ou presque pas) de ions SO4^2-. Il y a surtout des ions HSO4^- formés par la réaction :
H2SO4 + H2O ---> H3O^+ + HSO4^-.
Et les rares ions SO4^2- issus de la fraction de PbSO4^2- dissoute, sont transformés en ion HSO4^- par la présence de ions H3O^-.
C'est une erreur hélas assez commune de croire que H2SO4 forme dans l'eau des ions SO4^2-. Non. Il se forme seulement HSO4^-. Ce n'est qu'à des dilutions extrêmes (10^-4 M ou 10^-5 M) que HSO4^- commence à se transformer en SO4^2- et H3O+.

[invite61942757]

Merci Moco .
J'ai lu encore que la présence d'acide chlorhydrique et nitrique fait augmenter la solubilité du sulfate de plomb . Ces acides doivent être éliminés . C'est pourquoi , après addition de l'acide sulfurique , on chauffe la solution jusqu'à dégagement de SO3 puis on dilue avec de l'eau distillée pour éviter la dissolution du sulfate de plomb en milieu acide sulfurique concentré .
C'est parce que cette opération conduit à l'évaporation de HCl et HNO3 qu'on parvient à éliminer ces deux acides de la solution ? Et pourquoi on arrête le chauffage lorsque le dégagement de SO3 commence ? Selon quelle réaction SO3 est formé ?
Merci .

[FC05]

Pour moco, le pka de la seconde acidité de l'acide sulfurique est de 2 (environ), ça veut dire qu'à pH = 2 on est déjà à 50/50 ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

On aimerait bien comprendre ce que tu fais et ce que tu cherches à faire. Est-ce que tu cherches à augmenter ou à diminuer la solubilité de PbSO4 ?
La présence d'acide, qu'il soit nitrique, sulfurique, chlorhydrique, ou autres, augmente toujours la solubilité de PbSO4, puisque cet acide ajaouté apporte des ions H+, lesquels se fixent sur les ions SO4^2-. Donc s'i tu as une solution qui contient des acides et que tu cherches à précipiter PbSO4 complétement, tu as intérêt à éliminer ces acides. On peut les éliminer par ébullition. Mais cette opération est pénible, longue et corrosive : les vapeurs d'acide ne font pas la joie du chimiste. On évite si on peut.
Pourquoi ne cherches-tu pas plutôt à les détruire en les neutralisant avec une base comme NaOH ou l'ammoniaque ?
Quand à cette histoire de SO3, c'est un peu du folklore. Si on chauffe un sulfate à très haute température, vers 1000°C, il se décompose en dégageant SO3, selon par exemple :
PbSO4 ---> PbO + SO3
CaSO4 ---> CaO + SO3
Par contre l'acide sulfurique bout à des températures plus basses, de l'ordre de 200°C, en dégageant une fumée de H2SO4, que ton commentateur a peut-être pris pour du SO3. Qui sait ?