Produit de solubilité

inviteaf356aa1 · 13/12/2011, 15h03

Hello,

J'ai pas mal de soucis avec les exercices de solubilité, et j'aurais besoin d'aide!

Premièrement, pourriez-vous m'expliquer la différence entre Ks, Kps, et Qps? Si je ne me trompe, Qps est le produit des concentrations des ions. Kps est la constance (produit de solubilité), mais Ks? :/

Ensuite, l'exercice qui me pose le plus gros problèmes est le suivant:

-On mélange 100 ml de CaCl₂ 0.2 M et 200 ml de Sulfate de Sodium 4x10^-3 M
a-Y a-t-il précipitation? Justifiez précisément.
b-Si oui, quelle est la quantité qui précipite?

Voici ce que j'ai fais:

La réaction est la suivante: CaCl₂+Na₂SO₄-->CaSO₄+ 2NaCl

En regardant dans la tableau qui indique les composés soluble ou pas, on remarque que NaCl est soluble, mais pas CaSO₄, se sera donc la précipité si nous dépassons la saturation.

Je calcul donc les concentrations des ions qui nous intéressent, soit Ca₊₊ et SO₄^--.

Pour se faire, nous savons que nous avons 0.2 mole/litre de molécule CaCl₂. le volume de 100 ml nous mène par règle de trois à 0.02 mole de chaque ions. Mais puisque le volume total est de 300 ml, nous avons 0.02 mole/300ml, nouvelle règle de trois et nous avons donc, [Ca⁺⁺]=0.066 M

Même raisonnement pour les ions de SO₄: 4x10^-3 mole/litre, donc pour 200 ml, 8x10^-4. Le volume passant à 300ml nous avons 0.0008 mole/300 ml, donc [SO₄^--]=0.0026 M.

Qps= [0.0008]*[0.0026]=0.000002133 soit 2.133*10^-6.

N'ayant pas d'informations dans l'énoncé, j'ai supposé que la température était de 25°C. Regardant dans les table, le Kps du CaSO₄ est de 2.4*10^-5. Nous pouvons donc conclure que Qps<Kps donc pas de précipitation? Il y a une erreur non? Car la différence entre le Kps et le Qps m'a l'air énorme

Merci d'avance pour l'aide

**jeanne08** · 13/12/2011, 15h21

oui tu as bien raisonné ( mais je ne verifie pas tes calculs )
On peut simplifier l'écriture de la réaction en en mettant pas les ions spectateurs Cl- et Na+ : Ca2+ + SO42- = CaSO4 solide
Qps est une grandeur instantanée qu'il faut comparer au produit de solubilité Kps ou Ks ( c'est juste une question de notation ) pour voir dans quel sens peut evoluer une réaction.

inviteaf356aa1 · 13/12/2011, 15h38

Voila qui me rassure!merci

Cependant, si jamais il y avait eu précipitation, comment faire pour calculer la quantité de précipité?

invite5265be79 · 13/12/2011, 17h54

T'as pas la réponse dans ta question?

Jamais de précipité => Quantité de précipité = 0 ?

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

inviteaf356aa1 · 13/12/2011, 18h20

Ce que je demandais c'est, si on avait obtenu Qps>kps, cela signifie formation de précipité. Dès lors, comment faire pour calculer la quantité de matière du précipité?

invite4c30cb73 · 13/12/2011, 20h12

Hello ponponpon,

Tu peux utiliser cet outil simple pour déterminer la formation ou non d'un précipité. Il s'agit de l'indice de saturation IS=Qps/Kps=Qs/Ks. Ce dernier te permet de dire :

Si IS<1, la solution est en sous-saturation. Il n'y a donc pas assez de Ca(+II) et SO₄(-II) pour former un précipité.

Si IS=1, la solution est à l'équilibre. Ceci implique la présence d'un précipité CaSO₄ et d'ions Ca(+II) et SO₄ en solution.

Si IS>1, la solution est sursaturé. La formation d'un précipité aura lieu jusqu'à atteindre l'équilibre.

Concernant ta curiosité scientifique, imaginons le troisième cas. Je te

propose d'écrire l'équation de la formation de CaSO₄.
Ca²⁺(aq)+SO₄^2-(aq) --> CaSO₄(s)
La constante de formation associée s'écrit de la manière suivante : Kf=Ks^-1=[CaSO₄]/([Ca²⁺]*[SO₄^2-])
Je suppose donc que : [CaSO₄]= ([Ca²⁺]*[SO₄^2-])/Ks.

Imaginons que ce rapport soit égal à 10mol/L, ce qui en définitive donne n([CaSO₄]= 10*Vsol= 10*0,3= 3mol.

**jeanne08** · 13/12/2011, 20h42

pour Freejoss : on ne parle pas de concentration en solide Ks de CaSO4 est (Ca2+)*(SO42- )

pour repondre à la question de ponponpon : on prend un exemple (très simple pour les calculs !! ) : dans 1L d'eau on met 0,1 mol de Ca2+ et 0,1 mol de SO4 2- ( et des ions spectateurs) . Y a t il du précipité et combien ?
- on calcule Qs = 0.1*0.1 > Ks donc il y a du précipité
- il y a x mol de précipité donc il reste , en solution (Ca2+) = 0.1-x et( SO4 2- )=0.1-x . Comme il y a du solide Ks est verifié et Ks =(0.1-x)^2 et on calcule x ...

inviteaf356aa1 · 14/12/2011, 15h36

J'ai un petit soucis avec votre formule. Car si on a Ks=(0.1-x)² , comment pouvez-vous soustraire des moles et des mole/litre? Puisque Ks représente un produit de concentrations, le 0.1 de cette formule représente celle des ions. Je comprends le raisonnement jusque le 0.1-x, mais pas son introduction dans la formule de Ks

merci bien!

**jeanne08** · 14/12/2011, 20h15

tu remarqueras que pour simplifier tout calcul j'ai pris 1L de solution donc la quantité de précipité est x mol et la quantité restante de chaque ion est (0.1-x) mol et la concetration de chaque ion est 0.1-x mol/L

Produit de solubilité