Solubilité ( effet du PH )

[invite3658c825]

Bonjour, la question est la suivante:

Comment modifier la solubilité de FeF2 sans toucher à la température ?

Je sais qu'il existe de nombreuse methodes, mais j'aimerais que l'on s’intéresse à celui de la modification du pH.
J'ai une idée en tête et je vous l'a expose, mais je ne suis pas sur du tout donc j'aimerais savoir si ce que j'ai fais est bon ou non.

FeF2 ---> Fe²⁺ + 2F^- ks = 2,36.10^-6 ( cst solubilité )

De là je pars du principe que F^- est la base conjugué de HF donc

2F^- + 2H⁺ ---> 2HF k1

l'équation totale donnera :

FeF2 + 2H⁺ ---> Fe²⁺ + 2HF

donc Ktot = ks . k1 = [Fe²⁺ ] [ HF ]² / [ H⁺ ]²
= s³ / [ H⁺ ]²

Du coup s = racine cubique de k . [ H⁺ ]²

On en déduit que + l'acidité du mileu augmente, plus la solubilité augmente

Voila, c'est possible que ce que j'ai fais soit faux, j'aimerais votre avis, et d'éventuel correction dans ce cas ci

Merci d'avance
-----

[Resartus]

Pourquoi remplacez-vous [Fe2+]*[HF]^2 par s^3? C'est évidemment faux, mais je ne comprends même pas le raisonnement sous-jacent...

Sinon, compte tenu de la constante de solubilité, on peut bien sûr rajouter plus de Fe2+ si on diminue la concentration en F-, par exemple en diminuant le ph au dessous du pka de HF, mais on ne peut plus appeler cela "solubilité" de FeF2

[invite3658c825]

Ca ne m'aide pas beaucoup... est ce que vous pourriez developper ?

[Resartus]

Comme vous l'écrivez correctement, le fait que FeF2 a du mal à se dissoudre dans l'eau se traduit par l'équation [Fe2+]*[F-]^2=Ks. (1)
De même, le fait que HF est un acide faible se traduit par le fait que [H3O+]*[F-]/[HF]=cste= ka (2)

Si on introduit un autre acide (fort celui-là) comme HCl, il va augmenter la concentration en H3O+, donc mécaniquement diminuer celle en F-. (2)
Ainsi, dans l'équilibre de solubilité de FeF2 (1) , il y aura "plus de place" pour mettre d'autres ions Fe2+ sans provoquer de précipité. Mais on n'est plus dans une solution de FeF2, puisque il y aura beaucoup de Fe2+, pas mal d'ions Cl- et très peu d'ions F-. On a donc un mélange qui contient essentiellement du chlorure de Fer et des molècules de HF non dissocié.

Par quel raisonnement arriviez-vous à S^3 dans votre calcul?

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Ton raisonnement est bon , NitroRox. On peut l'exprimer sans formules, et dire que, si tu ajoutes un acide fort à une solution saturée de FeF2 en présence d'un excès de FeF2 insoluble, tu ajoutes surtout des ions H+ ou H3O+. Ces ions H+ vont former des molécules non dissociées de HF, car HF est un acide faible. Donc la quantité d'ions libres F- en solution diminue. Donc on peut dissoudre davantage de FeF2, qui vont faire augmenter la concentration en ion Fe^2+ et en ion F-, et ceci jusqu'à obtenir des concentrations de Fe2+ et de F- qui satisfont le produit de solubilité de FeF2..
Conclusion : L'addition d'acide augmente la solubilité de FeF2.

[Resartus]

Oui, on peut dissoudre plus de FeF2, mais la constante de solubilité ne change pas, contrairement au calcul présenté dans le 1er message...
De même, si on rajoute du Cyanure de Sodium, qui va former des complexes avec le Fe2+, on pourra aussi dissoudre plus de FeF2. Mais perso, je trouve un peu "triché" de parler de solubilité dans des conditions où l'une des composantes de l'équilibre est "séquestrée" (les ions fluorures dans l'acide, ou les ions Fe2+ avec le cyanure)

[jeanne08]

- En général la solubilité est définie ainsi : nombre de mol de solide que l'on peut dissoudre dans 1 L d'une solution. Donc ici nombre de mol de FeF2 que l'on peut dissoudre dans 1 L de solution de pH fixé ( peu importe comment )
- Les équations sont , si on appelle s la solubilité, : (Fe2+) = s et (F-)+(HF) = 2s et les constantes Ks et ka .
- si le milieu est assez acide (si pH <pKa-1) alors (F-) << (HF) alors (HF) = 2s et l'équation de dissolution est bien FeF2 + 2H+ = Fe2+ + 2 HF et on constate alors que la solubilité augmente quand le pH diminue
- si le pH est fixé à une valeur supérieure au pKa (plus exactement au dela de pKa+1) de HF alors (F-) prédomine sur HF et le solubilité ne change plus quel que soit le pH

[Chalco]

Bonjour,
Il vaut mieux parler de la solubilité du Fer(II) en présence du fluorure : celle-ci croit quand le pH diminue (ou de celle du fluorure en présence de Fer(II), d'ailleurs).