Exercice autour du Cuivre (II) - Solubilité et Complexation

[invitee7d11062]

Bonjour!
Je ne sais pas comment m'y prendre pour faire la question 3 de l'exercice ci-joint.
Je me demande si je dois négliger certains avancements (notamment HO^- comme est en solution tamponnée) pour simplifier mon K car mon expression littérale (si jms elle est bonne) me parait compliquée pour sortir l'avancement min.
La bilan des 2 équations donne un K trop faible pour dissoudre le précipité, la condition serait-elle K >= 10³ (réaction quantitative, donc dissolution complète de Cu(OH)₂ et ensuite isolé l'avancement pour avoir laquantité minimale?
Dites moi au passage si mes autres réponses sont correctes: la première question j'ai un doute car il donne une valeur de pression donc dans un premier temps je pensais que je devais l'utiliser mais en y réfléchissant cette valeur est quasi celle de l'atmosphère donc j'me suis dit pas besoin de pression, était-ce juste ?

D'avance merci !
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[nlbmoi]

Avant de regarder tout ton calcul, la première chose qui me "choque" est qu'en milieu tampon pH=10 tu notes que [OH-]=4,5x10^-10 mol/L !!!!

[invitee7d11062]

Carrément ! c'est pas faux.J'ai manqué de recul sur ca, j'ai pris la valeur de HO^- à partir de la solution de CU(OH)₂ au lieu de du milieu tamponné.
pH = 10 donc [HO^-] = 10^pH-pKe = 10^-4mol/L. Je pense que pour [HO^-] c'est bon, merci.
Sinon le reste ?
Est-ce que j'suis bien parti pour la 3) ou pas du tout ?

[nlbmoi]

Pour qu'il n'y ait plus de précipité, il faut avoir Q<Ks: pour diminuer la valeur de Q, comme le milieu est tamponné, le seul moyen est de diminuer la concentration en Cu2+ qui va se faire ici en utilisant la complexation.
La réaction à prendre en compte est donc celle donnée dans l'exercice qui fait intervenir l'ion cuivre dont la concentration vaut au départ Ks/[HO-]²

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee7d11062]

hum hum, le bilan des deux équations était une mauvaise idée als ok.
Donc je pars uniquement de l'équation de complexation et j'essais d'me débrouiller.
Je vais poster c'que j'trouve als.
merci

[invitee7d11062]

Haaaaa! j'y arrive pas, mon cerveau bloque sur les solutions aqueuses c'est fou...

J'ai Ks = [HO^-]².[Cu²⁺] avec [HO^-] = w = 10^-4mol/L
donc [Cu²⁺] = Ks/w² = 10^-12mol/L
C'est la quantité donné par la réaction de dissolution du précipité.
Ensuite, la réaction de complexation :
Cu²⁺ + 4NH₃ ---> Cu(NH₃)₄²⁺ avec B₄ = 10¹³

J'ai un soucis avec mon tableau d'avancement, en temps normal on aurait à tout t :
[Cu²⁺] = 10^-12 - x et [NH₃] = n - 4x (n=q^té matière de NH₃ et x avancement en mole) (V = 1L donc C=n )
Seulement la réaction est totale (B₄ = 10¹³) et dans ces cas la j'ai l'habitude de mettre dans mon tableau d'avancement qu'il reste une q^té infinitésimale des réactifs que je note epsilon
(on mettra £ xd)

Comment faire pour calculer n ?
j'ai 2 inconnus dans mon B₄, x et n. mais si je fais appel à £ j'ai [Cu²⁺] = [NH₃] = £ et [Cu(NH₃)₄²⁺] = 10^-12
Est-ce que je fais n'importe quoi ?... XD

[invitee7d11062]

du coup j'aurai B₄ = 10^-2/£⁵
et donc £ = (10^-2/B₄)^(1/5)
Que faire après ?

[nlbmoi]

Il faut que tu trouves la concentration en Cu2+ telle que Q<Ks : la grandeur qui t'intéresse est donc [Cu2+] ; c'est donc elle que tu dois faire apparaitre dans ton tableau d'avancement de la réaction de complexation (c'est la concentration finale calculée à partir de cette réaction). Elle dépendra de la quantité n de NH3 ajoutée ; pour la déterminer tu utilises le fait que Q doit être inférieur à Ks pour avoir la valeur limite de n.
Bon courage

[nlbmoi]

Pour t'aider, je trouve n=6.7x10^-4 mol

[jeanne08]

Le tableau d'avancement n'est pas toujours utile mais il faut toujours se demander ce qui se passe
On resume : on veut dissoudre 10^-3 mol/L de Cu((OH )2 donc il faut qu'il y ait en solution 10^-3 mol/L de cuivre, c'est impératif . Pour qu'il n'y ait plus de précipité il faut que (Cu2+) = 10^-12 mol/L ... où est donc passé le cuivre ? Ben sous forme de complexe donc la concentration en complexe doit être 10^-3 mol/L . La constante beta4 est verifiée donc tu calcules la quantité de NH3 libre ... puis ce que tu as dù ajouter en NH3 ....