complexation et concentration, raisonnement

[invitefda6de08]

bonsoir,
je bloque sur un exo de complexation où je dois trouver les concentrations des espèces présentes à la fin du mélange de Cu²⁺ et NH₃ (complexes et Cuivre libre)
on me dis que la concentration initiale de Cu²⁺=0,02mol/L et qu'on additionne du NH₃ jusqu'à ce que [NH₃]_libre=0,5mol/L.
j'ai trouvé: K_f1=10^4,2; K_f2=10^3,4; K_f3=10³; K_f4=10² (on nous donnait les β)
j'ai donc fait un tableau d'avancement qui ressemble à ça :
Cu²⁺ + NH₃ -> Cu(NH₃)²⁺
0,02 ? 0
0,02-x=C 0,5 x
part calcul on arrive finalement à x=1,99*10^-2 et donc [Cu²⁺]_libre=0,02-x=1*10^-4

Je me demande si mon raisonnement est bon car si je recommence pour trouver ensuite les concentrations des complexes successifs je trouve des résultats aberrant même pour moi ! (une concentration négatives!)
merci beaucoup d'avance
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[jeanne08]

- il y a vraiment beaucoup de réactions possibles alors on va chercher ce qui peut être préponderant !
- puisqu'on connait la concentrationj en ammoniac libre on va regarder les rapport des concentrations des differents complexes ...
(Cu(NH3))/(Cu2+) = kf1*(NH3) donc ce rapport est rrès grand
(Cu(NH3)2)/(Cu(NH3))= kf2*(NH3) : ce rapport est très grand
....
- tu vas ainsi constater que finalement le complexe prépondérant sera celui avec 4 ligands NH3 , sa concentration est 0,02 mol/L et tu pourras alors calculer les concentrations des espèces présentes minoritaires .

[invitefda6de08]

j'arrive a (Cu(NH3)4)/(Cu(NH3)3)= kf4*(NH3)=50 mais c'est le rapport le plus faible, pourquoi es ce le complexe préponderant et du coup pourquoi es ce qu'il a la même concentration que Cu²⁺ ? (les Cu²⁺ de depart ont donc tous étés consommés ?

[jeanne08]

- si dans ton panier de fruits tu as plus de fraises que de cerises et beaucoup plus de cerises que de framboises alors tu as beaucoup plus de fraises que framboises ... et ... tu vas manger essentiellement des fraises !

- tu as constaté que tu avais beaucoup plus de complexe n°1 ( avec 1 NH3) que du Cu2+ libre , que tu avais plus de complexe n°2 ( avec 2 NH3) que de complexe n°1 ... etc... et que tu avais 50 fois plus de complexe n°4 ( avec 4NH3) que de complexe n°3 ... bref tout le cuivre mis au départ est sous forme de complexe avec 4 NH3 .

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Si, comme ici, tu finis par avoir un grand excès de NH3, tu peux être quasi certain que tout ton cuivre est complexé au maximum, donc forme le complexe à 4 NH3. Le reste est négligeable.

[invitefda6de08]

merci beaucoup a vous
bonne année