Condition de précipitation

[invite6837566f]

salut, SVP j'ai un problème avec la compréhension de la condition de précipitation. j'ai trouvé sur un livre que si Qr0 < Ks pas de précipitation et dans le cas contraire le précipité se forme et le système évolue jusqu'à ce que Ks soit vérifié . mais je comprend pas c'est quoi Qr0. et ce qui me bloque encore est que dans un exercice, une question qui a pour objectif de savoir est ce que on peut dissoudre totalement une masse d'un solide. moi,j'ai calculer la solubilité et j'ai trouvé la réponse mais dans la solution ils ont supposé que la masse se dissous totalement dans l'eau puis ils onr calculé les concentration des ions ( parce que c'est un composé ionique) et avec ces concentration on a calculé Qr0. et on a appliqué la condition de précipitation. mon problème est que:j'ai pas vraiment compris la méthode. et aussi je sais pas comment calculer Qr0 pour appliquer la condition de précipitation. et merci d'avance.
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[moco]

Tu n'es pas très clair. Et cela irait peut-être mieux si tu choisissais un exemple numérique. Je vais prendre le sulfate de calcium, CaSO4, dont le produit de solubilité K_s vaut 2·10^-5. Or CaSO4 forme deux ions, à savoir Ca²⁺ et SO₄^2-. J'appelle s la solubilité du sulfate de calcium CaSO₄ dans l'eau. Donc : s = [Ca²⁺] = [SO₄^2-]. Le produit de solubilité du CaSO4 s'écrit donc :
K_s(CaSO₄) = [Ca²⁺][SO₄^2-] = s² = 2·10^-5.
La solubilité de CaSO₄ calculée dans l'eau pure est donc : s = √K_s = 4.47 10^-3 mol/L.
Or la masse molaire de CaSO₄ vaut 40+32+64 =136 g/mol.
On en déduit qu'il est possible de dissoudre 4.47·10^-3·136 g = 0.608 g de CaSO4 dans un litre d'eau. Pas davantage. C'est un maximum.
Si tu en rajoutes moins que s, tu pourras toujours calculer le produit des concentrations qui s'appelle alors Q_r, et tu verras que Q_r < K_s, ce qui prouve que la quantité dissoute reste en solution, et ne forme pas de précipité.

Mais si tu essaies de dissoudre du CaSO₄ dans de l'eau qui contient déjà l'un des deux ions Ca²+ ou SO₄^2-, tu verras qu'on peut en dissoudre beaucoup moins. Imagine que tu disposes d'une eau contenant 0.1 mole par litre de l'un quelconque de ces ions Ca²⁺ ou SO₄^2-, dans une solution de Na₂SO₄ 0.1 molaire par exemple.
On va calculer combien de CaSO₄ tu vas pouvoir dissoudre dans cette solution. On pose que l'on va pouvoir dissoudre x mole de CaSO4, ce qui produira x mole d'ion Ca²⁺ et x mole d'ion SO₄^2- supplémentaire. La concentration totale de ces ions en solution, sera de : [Ca²⁺] = x ; [SO₄^2-] = 0.1 + x.
Le produit des concentrations s'écrit : Q_r = x(0.1 + x).
La solubilité x est maximum quand Q_r = K_s, donc quand x(0.1+x) = 2·10^-5.
Un petit calcul et tu tires que x = 0.002 mol/litre.
Dans une solution 0.1 molaire en ion sulfate, on ne peut dissoudre que 0.002 mol de CaSO4, donc seulement 0.272 g.
C'est bien moins que les 0.608 g qu'on peut dissoudre dans l'eau pure.

[invite6837566f]

Merci. pour
l'explication

[invite2762cc36]

Bonjour, mocco sur un précédent poste j'ai cru comprendre que vous étiez professeur de chimie , je ne vois meilleur aide que la votre .
j'ai juste une petite question , dans un exercice de f.e.m on nous donne un équation de pile (avec les barres séparant anode et cathode ) après avoir résolu E= E cath - E ano on trouve un résultat négatif , à savoir que nous avons du Cu 2+ qui forme un précipité ( donc déplacement de l'équilibre ) avec du soufre
dans la résolution on nous dit qu'au vu de ce précipité nous somme contraint d'échanger l'anode et la cathode et alors seulement nous trouvons un résultat positif . Le problème c'est que je n'ai pas compris lorsque qu'ils disent que la concentration en Cu 2+ étant plus petite que 10^-3 il y a précipité ??? est-ce une condition de précipitation ? car je ne m'en rappelle absolument pas

J'espère avoir été claire merci d'avance
Nana

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

il faut l'énoncé complet de ton exercice pour te répondre
la fem d'une pile est e = E+ -E- et si on précipite l'oxydant à une électrode il se peut que la polarité de la pile soit inversée ...

[invite2762cc36]

Merci jeanne08
voici l'énoncé :
On réalise la pile suivante :
Cu(s)|CuS(s)|S(^2-)(aq)0.750 M|| Zn(^2+)(aq) 0.500M|Zn(s)

on nous demande la fem de cette pile

c'est donc le précipité CuS formé à l'anode qui va inversé la polarité de la pile et ainsi "échangée " anode et cathode ?

Le fait que la concentration en ion Cu(2+) est inférieure a 10(^-3) c'est une condition de précipitation ?

Merci encore
Nana

[jeanne08]

Je ne vois pas pourquoi tu cherches anode et cathode
Je suppose que l'on t ' a donné les potentiels redox standard des couples Zn/Zn2+ et Cu/Cu2+ ainsi que le produit de solubilité de CuS
- tu calcules E Zn par la formule de Nernst
- tu as du précipité ( on te le dis !) donc le produit de solubilité de CuS est vérifié donc tu calcules la concentration en Cu2+ ... ( peu importe qu'elle soit plus grande ou plus petite que 10^-3 ) et tu calcules le potentiel de l'électrode du cuivre avec la formule de Nernst
- la fem est E+-E- ( potentiel le plus élevé - potentiel le plus bas )