Calcul de dissolution de deux sels dans l eau

[TatsuoTaky]

Bonjour, (je suis desole, je n ai pas d accent sur mon clavier)

Je cherche le moyen de calculer le taux de dissolution de sodium arsenac dibasic heptahydrate dans de l eau salee a 90 g.L-1 et 30g.l-1
( HAsNa2o4.7H2O).

J ai un projet de stage a ecrire et pour faire mes analyses j aurais besoin de savoir combien de mg/g de ce sel d arsenic je peux dissoudre dans l eau sale. Et je n ai vraiment aucune idee comment calculer ceci. J ai chercher sur internet mais a chaque fois se n est que pour calculer la dissolution d un sel dans l eau distille.

(dissolution du sel d arsenic dans l eau douce a 15 degres : 61g/100ml d eau 15C)

Avez vous une pistem s il vous plait ?


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[moco]

Il n'y a hélas aucun moyen de calculer la solubilité d'un sel dans une solution contenant un autre sel. Tout ce qu'on peut faire, c'est établir ce qu'on appelle un diagramme de phase, et de reporter le résultat des analyses faites en fonction de la concentration de l'autre sel, qui varie de manière inexplicable.

[Knittu]

Bonjour,

Pour réaliser votre calcul, il faut connaitre la constante de dissolution des deux sels (NaCl pour l'eau salée et celle du sodium arsenac dibasic heptahydrate).
Il faut savoir que la dissolution d'un sel dans une solution contenant déjà un autre sel est influencée dans le cas où il y a des ions commun entre les deux sels.
Dans votre cas comme la solution de départ contient déjà des ions Na⁺ (issus de NaCl). La solubilité du composé sodium arsenac dibasic heptahydrate sera d'autant moins grande que la teneur en sel dans la solution de départ sera élevée.

Pour résoudre ce problème il vous faut connaitre la constante de solubilité du sel HAsNa₂O₄.7H2O.

NaCl --> Na⁺ + Cl^- => Ks₁ = [Na+]*[Cl-]
Na₂HAsO₄ --> 2Na⁺ + HAsO₄^2- => Ks₂ = [Na⁺]²*[HAsO₄^2-] --> D'ou la solubilité s = [HAsO₄^2-], la solution est électriquement neutre [Na⁺] = 2[HAsO4^2-] d'ou [Na⁺] = 2s
On a donc Ks₂ = (2s)²*s = 4s³ --> solubilité dans l'eau pure s= (Ks₂/4)^1/3

Dans le cas de la présence de deux sels avec un ions commun (ici Na⁺):
[Na+] = (concentration en eau salée + 2s) et [HAsO₄^2-] = s
On a donc Ks = ([NaCl]+2s)²*s
En développant on obtient : ([NaCl]²+4s[NaCl]+4s²)*s = 4s³ + 4[NaCl]s²+[Nacl]²s

En fonction de la valeur de Ks pour le sel HAsNa₂O₄.7H₂O, les termes en s^3 et s² peuvent être parfois négligé devant la [NaCl].
Il suffit donc de résoudre [NaCl]²*s = Ks du sel HAsNa₂O₄.7H₂O.

Cordialement

[moco]

La méthode proposée par Knittu est intéressante. Mais elle suppose que la solubilité des sels très solubles comme NaCl est en relation avec le produit de solubilité. La relation K_s = s², valable par exemple pour AgCl qui est très peu soluble, n'est plus valable pour des solutions concentrées, car ce n'est pas la concentration, mais l'activité, qui intervient dans le calcul de K_s. A haute dilution, l'activité et la concentration sont égales. Mais dès que la concentration est plus élevée que 0.01 M, l'activité prend des valeurs très différentes de la concentration. La solubilité est toujours beaucoup plus grande que le calcul tiré de K_s, car il y a toujours d'autres espèces que les ions en solution. Par exemple, une partie importante du sel NaCl dissous est présent sous forme d'agrégats d'ions non dissociés NaCl.
Dans le cas de CaSO4, que j'ai mesuré moi-même, la solubilité est 3 fois plus important que le calcul basé sur le produit de solubilité.

[A voir en vidéo sur Futura]

[TatsuoTaky]

Ouah, merci beaucoup pour toutes vos explications.
Bon je suis sur que je ne deviendrai pas chimiste mais je pourrai au moins discuter correctement mes résultats !
Je vous tiens au courant si je trouve la solution ou si je m'y approche !