TS Spé chimie : Dosage des ions d'une eau minérale

[invitef9e56c17]

Bonjour à tous !

J'ai un DM en chimie , et je bloque à quelques questions !
Je vous expose le problème :

" Introduire 1 ml de Solution de sulfate de sodium dans un tube à essai puis ajouter quelques gouttes de chlorure de baryum : on observe un précipité"

Q1 : Ecrire la formule des solutions utilisées. Quels sont les ions susceptibles de précipiter ?
C'est fait ! Sulfate de sodium : Na2So4 et pour chlorure de baryum : BaSo4 , les ions qui précipitent sont ba2+ et 2cl-

Q2 : Idientifier les especes chimiquement incompatibles , écrire l'equation de la reaction qui se produit et donner l'expression de sa constante d'equilibre K
-->Pour les especes j'ai dit que ce sont les ions na+ et cl- mais je ne suis pas sure du tout , et pour la constante d'equilibre je bloque :/ , en tronc commun on vient juste de commencer la lecon dessus , j'ai ecrit que k=qr ( cours) et donc que k= [ba]*[so4] car baso4 est solide et n'apparait pas dans qr , la aussi je ne suis pas sure du tout !

Q3 : quand on etudie la stabilité d'un précipité en solution aqueuse , on apelle produit de solubilité ks définie par precipité (s) = ion 1 +ion 2
exprimer ks dans ce cas particulier ( pks =10 ) , quelle relation existe entre k et ks , en deduire sa valeur et conclure .
--> Là , je ne sais meme pas de quoi on parle :/


Si, vous pouviez m'expliquer s'il vous plait ?

Je vous remercie d'avance !
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[Duke Alchemist]

Bonjour.

" Introduire 1 ml de Solution de sulfate de sodium dans un tube à essai puis ajouter quelques gouttes de chlorure de baryum : on observe un précipité"

Q1 : Ecrire la formule des solutions utilisées. Quels sont les ions susceptibles de précipiter ?
C'est fait ! Sulfate de sodium : Na2So4 et pour chlorure de baryum : BaSo4 , les ions qui précipitent sont ba2+ et 2cl-

Deux choses :
- Chlorure de baryum c'est BaCl₂ (là, j'opte pour une coquille)
- C'est SO₄ avec un O majuscule

Q2 : Idientifier les especes chimiquement incompatibles...
-->Pour les especes j'ai dit que ce sont les ions na+ et cl- mais je ne suis pas sure du tout...

Je n'ai jamais utilisé le terme "incompatibles". Cela semble indiquer les espèces "indifférentes" ou "spectatrices".
Si cela représente la même notion alors je suis d'accord avec Na⁺ et Cl^-

écrire l'equation de la reaction qui se produit et donner l'expression de sa constante d'equilibre K
... pour la constante d'equilibre je bloque :/ , en tronc commun on vient juste de commencer la lecon dessus , j'ai ecrit que k=qr ( cours) et donc que k= [ba]*[so4] car baso4 est solide et n'apparait pas dans qr , la aussi je ne suis pas sure du tout !

Pas besoin de la comparaison avec Qr pour le moment.
Tu as bien compris la notion de constante d'équilibre. Pour la réaction Ba²⁺ + SO₄^2- --> BaSO₄, la constante d'équilibre s'écrit avec des concentrations d'espèces dissoutes ici ioniques

K=[Ba²⁺][SO₄^2-]

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La constante d'équilibre est le rapport du produit des concentrations des (espèces) produit(e)s sur le produits des concentrations des réactifs.

Q3 : quand on etudie la stabilité d'un précipité en solution aqueuse , on apelle produit de solubilité ks définie par precipité (s) = ion 1 +ion 2
exprimer ks dans ce cas particulier ( pks =10 ) , quelle relation existe entre k et ks , en deduire sa valeur et conclure .
--> Là , je ne sais meme pas de quoi on parle :/

Ecris la réaction de dissolution de BaSO₄ dans l'eau et donne l'expression de la constante d'équilibre associée à cette réaction.

Duke.

[invitef9e56c17]

Ah oui mince , j'ai rectifié les précédentes petites erreurs ^^

Donc pour la Q3 : Reaction de dissolution : BaSO4 = Ba 2+ + SO4 2-

Constante d'équilibre : Ks = [ BaSO4] / [ Ba 2+] [SO42-]

C'est bien sa ? Merci Duke !

[Duke Alchemist]

Re-

Pour Ks, tu peux faire la même "simplification par [BaSO4]" puisqu'il est solide.

A partir de là, tu trouves très vite la relation entre Ks et K.

Cordialement,
Duke.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef9e56c17]

Ah donc Ks = K ?
Je voulais l'écrire aussi mais j'hesitais !

Merci encore

[Duke Alchemist]

Re-

Euh non...
K=[Ba²⁺][SO₄^2-]
et
Ks = 1/([Ba²⁺][SO₄^2-])
Donc K = 1/Ks !

Les réactions associées sont de sens "opposés"...

Pour t'en convaincre, imagine ce que représentent ces constantes d'équilibre.
* K représente la constante (de dissociation) traduisant la facilité qu'a BaSO₄ à se former : la formation du précipité est "sans appel" donc K est grand

* Ks représente la constante de solubilité, or BaSO₄ est très peu soluble dans l'eau, ainsi Ks est très petit.

Vois-tu la nuance ?

Duke.

[invitef9e56c17]

D'accord , je vois mon erreur à présent !

Donc si je dois calculer K étant donné que pKs = 10 ( j'ai une question c'est quoi le p dans pKs ? )

j'ai K = 1 / 10 K=0,1 ? Je trouve sa petit non ?

Merci

[Duke Alchemist]

Re-

Le "p" devant K_s est pour faire une analogie au pH.
Par définition, pH=-log[H₃O⁺] ou [H₃O⁺]=10^-pH, OK ?
Eh bien, pK_s = -log(K_s) ou de manière équivalente K_s = 10^-pK_s

Dans ton cas, pK_s = 10 signifie une faible solubilité car on a : K_s=10^-10 (le 10 en gras correspond au pKs) qui est très petit (par rapport au "1/10" qui est plutôt grand )

Est-ce clair ?

Duke.

[invitef9e56c17]

Ah oui tout est très clair maintenant !

Merci encore une fois Duke d'avoir pris le temps de me répondre !!

Bonne soirée et Bonne fête