Prévoir une réaction

[invitecbf3ecfa]

Bonjour à tous,

Voici mon problème. J'ai une eau dans laquelle j'ai un certain nombre d'espèces connues : SO4 2-, Ca(OH)2, Cu 2+, et bien d'autres. Je peux avoir des réactions de complexation, de précipitation et aussi des réactions acido basique.
Ce que je cherche à faire, c'est de prévoir quels composés peuvent se former. Je dispose d'un HandBook, et j'ai commencé distraitement à calculer quelques constantes d'équilibre avec l'enthalpie libre de formation. Même si je trouve des résultats cohérents, cette méthode n'est pas assez efficace, et j'ai peur de passer à coté de certains composés.
Bref, voila ma question : y a t'il une méthode ou un cheminement particulier qui me permettrait d'avoir une revue exhaustive des réactions qui pourraient se produire? Evidemment, ce qui est thermodynamiquement possible n'est pas forcément cinétiquement réaliste, mais pour le moment je préfère me borner à ce qui est possible thermodynamiquement.

Merci par avance.
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[moco]

En solution neutre ou légèrement basique, tu peux te dire que les ions OH- et les ions sulfures S2- réagissent avec tous les métaux qui ne sont situés ni en colonne 1 ni en colonne 2 de la table périodique. La réaction produit un hydroxyde ou un sulfure du dit métal, lequel est insoluble et forme un précipité. C'est pareil avec les carbonates qui réagissent avec tous les métaux qui ne sont pas dans la colonne 1, et forment des précipités insolubles. Ces hydroxydes, sulfures et carbonates sont détruits et dissous en présence d'acide.
A part cela il y a beaucoup de cas particuliers qu'on constate sans pouvoir vraiment les expliquer. C'est toute une science, qui s'appelle la chimie analytique.
Les réactions de complexation sont plus rares et se produisent en solution relativement concentrées. Elle se produisent avec l'ammoniaque et avec des agents organiques comme les tartrates et autrees ions relativement rares. Cela dépend un peu de l'origine de ton eau...

[invitecbf3ecfa]

Merci beaucoup pour cette réponse.
Maintenant, il va falloir que je recherche qui du CuSO4 ou du Cu(OH)2 est le plus stable. Je penche clairement pour le sulfate, mais bon chiffrer tout cela serait une bonne chose. Pareillement pour le CdS et Cd(OH)2 et pour l'indium et le gallium qui sont aussi présents dans mon eau.

[invitecbf3ecfa]

Je me posais cette question, si dans mon eau j'ai par exemple du CdS, et que mon milieu est basique, je peux théoriquement avoir du Cd(OH)2. Comment je peux chiffrer proportion de CdS qui va se transformer en Cd(OH)2 ?
Au niveau des enthalpies libres de formation j'ai pour le CdS : Delta G = -156.5 kJ/mol et pour le Cd(OH)2 -473.6 kJ/mol.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Ce serait bon de savoir exactement ce que tu fais,et dans quel cadre tu travailles. Comment se fait-il que tu doives traiter des eaux qui contiennent des éléments aussi peu courants que le Gallium et l'Indium ? Est-ce que tu travailles dans une usine qui fabrique des semi-conducteurs ? Est-ce que tu effectues ce genre de recherche dans un but purement académique ?
De toute façon, tu ferais mieux de te procurer un livre de chimie analytique, où ce genre de problèmes est traité en détail, avec tous les exemples possibles et les cas particuliers. Ce genre de recherche fait partie des préoccupations qui ont agité le monde des chimistes vers la fin du 19ème siècle. Des bouquins comme le vieux Treadwell feront merveille. Plus près de nous, tu peux aussi lire le Skoog et West, par exemple. Tu y trouveras tout ce que tu cherches, et même un peu plus.
Ceci dit, CdS ne va jamais se transformer en Cd(OH)2 et ce n'est pas une question d'enthalpie libre, mais de produit de solubilité.

[invitecbf3ecfa]

Merci encore pour toutes ces informations. Je vais me pencher sur les références proposées histoire de ne plus polluer le forum avec des questions triviales. Les réponses étaient très claires, et mes idées confuses. Encore merci.

[invitecbf3ecfa]

Enlisant vos réponses, on remarque le nombre de références à l'histoire de l'art. Auriez vous en tête un ouvrage relatant l'histoire de la chimie et les préoccupations suivant les époques?

[moco]

Vos questions ne sont pas triviales, mais alors pas du tout.
Je regrette que vous ne disiez pas un mot sur le cadre et les circonstances entourant votre travail. Est-ce secret défense ?
Quant à recommander un ouvrage sur l'Histoire de la chimie, je peux citer :
- Histoire de la chimie, de Bernadette Bensaude-Vincent et Isabelle Stengers, paru aux éditions La Découverte, 9bis, rue Abeé-Hovelacque, Paris, 1993, 325 pages. ISBN 2-7071-2192-4
- L'Aventure de la chimie jusqu'à Lavoisier, de Claude Lécaille, paru chez Vuibert en 2004, 310 pages. ISBN VUIBERT 2 7117 5363 8.

[invitecbf3ecfa]

Effectivement, le cadre de ces questions est confidenciel. Je ne peux pas en dire d'avantage.
Merci pour les références!

[invitecbf3ecfa]

J'ai encore une petite question.
Dans le handbook, il est dit que le CdS est soluble dans l'acide. Qu'est ce qu'on entend pas là ? De l'acide concentré (H2SO4 fumant par exemple) ou une eau dont le pH est voisin de 1?
Dans le cas ou il serait soluble dans l'eau à pH très bas, si je venais à remonter le pH jusqu'à 12 , je devrais avoir une compétition entre la formation de CdS et de Cd(OH)2. Comment savoir lequel se formera principalement?

CdS : Ks = 1 x 10^-27
Cd(OH)2 : Ks = 1 x 10 ^-15