Problème d'équilibre de solubilité

[inviteb1404377]

Bonjour,

j'ai un problème concernant l'exercice suivant:

Si le Ka de HF vaut 6,6.10^-4, calculez la solubilité moléculaire de MgF₂ dans une solution tamponnée à pH 3.
Kps_MgF2 = 7,1.10^-9


J'ai établi les réactions suivantes et l'expression de leur équilibre:






et






Le pH est fixé à 3 donc .

La solubilité du est égale à la concentration du .
La dissolution du produit aussi le fluorure, dont une partie est dans l'équilibre de solubilité, et une autre partie est impliquée dans la réaction avec l'acide HF.
Mais en quelles proportions? Tant que je ne les connais pas, je ne peux arriver au résultat.

J'ai donc considéré que la réaction:

(l'inverse de la 2e réaction) était complète puisque sa constante d'équilibre K vaut l'inverse de Ka, càd K=1515, valeur relativement importante.

Cette hypothèse me permettait de trouver une réponse, mais apparemment, ce n'est pas la bonne (je possède les solutions numériques sans les explications)

Quelqu'un aurait une piste?
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[invite8fe8b1a2]

Tu as également une équation de l'éléctroneutralité où 2[Mg++]=[F-].

Puis tu peux faire l'approximation que tout les ions fluorures proviennent de l'acide fluorhydrique dont tu connais le pH et donc la conc. des ions H+ qui est égale à celle des ions fluorures. Tu as toutes les informations qu'il te faut.

[inviteb1404377]

Désolé, mais ça m'aide pas vraiment...

Sur quoi te bases-tu pour dire que les ions fluorure proviennent de HF ? Parce que sa constante d'équilibre Ka est beaucoup plus élevée que Kps?

Et [H+]=[F-] à cause des coefficients stoechiométriques de la réaction du HF?

En essayant plusieurs méthodes, je n'arrive décidément pas à la bonne réponse. La valeur numérique de la solubilité est censée être égale à 2,24.10-3 M.

[jeanne08]

Tu vas proceder ainsi ( tu es presque au but ... )
- il y a s mol/L de Mg2+ et 2s mol/L de fluorure partiellement transformé en HF à cause tu tampon) 2s = (F-) + (HF) equ.1
- on ne sait pas comment fonctionne le tampon donc on ne cherche pas comment se forme le HF mais on sait que Ka est vérifiée et pH = 3 tu vas donc trouver le rapport (F-)/(HF) , tu remplacera HF en fonction de F- dans l'equ.1 et tu auras la relation donnant la concentration de F- en fonction de s
- on remet tout cela dans le produit de solubilité et on trouve s

Dans ce genre d'exercice on ne sait pas comment est le tampon et on ne sait pas vraiment comment il agit , on sait juste qu'il va maintenir le pH à une valeur fixée en captant ou cédant des protons ... Comme on ne sait pas tout ce qu'il y a dans la solution on ne peut pas écrire de relation d'électroneutralité .

[A voir en vidéo sur Futura]