Complexe majoritaire entre ML(i) et ML(i+1)

[invitef4e3b546]

Bonjour (encore) !
Je reviens sur le forum pour finir de bien tout comprendre mon programme de chimie, parce que je bloque encore malheureusement sur quelques bases, surtout en chimie des solutions (comble).

On travaille sur la complexation des ions mercure et du ligand bidendate DMPS via ses 2 fonctions thiol.
Hg²⁺ + DMPS = Hg(DMPS)²⁺
Hg²⁺ + 2 DMPS = Hg(DMPS)₂²⁺

Tout d'abord, est ce que j'ai le droit d'écrire que
Hg(DMPS)²⁺ + DMPS = Hg(DMPS)₂²⁺ ?

Ensuite j'hésite entre deux approches pour déterminer quelle sera l'espèce mercurielle prédominante dans le sang après ajout du DMPS.
Données:
-masses molaires nécessaires
- concentration mercurique initiale dans le sang (cause intoxication) de l'ordre de 5x10^-5 mol/L
- volume sanguin 5L et pH sanguin 7,4
- ampoule de DMPS injectée au temps t contenant 250 mg de DMPS -> donne la concentration dans le sang
- les deux constantes de formation globale de complexation B₁ pour HgD₁ et B₂ pour HgD₂ avec log B₂=36.5 > log B₁=

• Sachant qu'ils nous ont fait établir le diagramme de prédominance en fonction de pDMPS = -log ([DMPS]) juste avant, est ce que je dois juste me servir des constantes de complexation pour dire que le complexe 1 se forme plus facilement que le 2? Ou alors j'écris les formules des constantes et je raisonne en rapports ?
  
• Ou alors je fais un tableau d'avancement qui me donne la quantité de complexe 1 formé , puis sachant qu'il reste ensuite encore du DMPS je fais un deuxième tableau d'avancement qui me donne la quantité de complexe 2 formé grace à la quantité de DMPS restant ?

En utilisant les tableaux d'avancement je trouve
[Hg²⁺] = 0 mol/L
[complexe 1] = 2.34 x10^-4 mol/L
[complexe 2] = 1.6 x10^-5

Est ce que c'est raisonnable ? Quelle est la meilleure méthode pour résoudre cet exercice, sinon la plus rapide ?

Merci beaucoup pour votre temps
-----

[jeanne08]

- peux tu donner la valeur numérique de logbeta1 ?
- je ne sais pas ce que tu as fait mais la somme des trois concentrations contenant Hg doit faire 5e-5 mol/L ...
- je ne connais pas la formule du DMPS donc donne la concentration initiale de DMPS dans le sang
Après on verra comment faire le plus simplement possible ...

[invitef4e3b546]

Ah zut : log B1= 27,1
Pour le DMPS on a une concentration sanguine de 2,66 x10^-4 mol/L

Et pour les concentrations que j'avais trouvé:
On sait que [Hg]= 0.5 x10^-4 mol/L << [DMPS]= 2.6 x10^-4 mol/L
J'ai fait comme si la complexation 2 n'avait pas lieu avant que la 1 soit totale

--> tableau d'avancement 1
Hg²⁺+ DMPS = Hg(DMPS)²⁺
..Ca.......Cb.............0
..0......Cb-Ca..........Ca

--> tableau d'avancement 2 (cette fois c'est le DMPS qui est limitant)
Hg(DMPS)²⁺+ DMPS = Hg(DMPS)₂²⁺
..Ca.............Cb-Ca..............0
Ca-(Cb-Ca)......0..............Cb-Ca

Ensuite j'ai fait le calcul simplement :O mauvaise méthode ?

[jeanne08]

Tu as bien fait ton diagramme de prédominance : (ligand noté L et Hg2+ noté Hg pour aller plus vite )
pL<9.4 : HgL2
9.4<pL<27.1 : HgL
pL>27.1: Hg
note : n'oublie pas que plus PL augmente moins on a de L ...

Au départ tu mets beaucoup plus de L que de Hg ( pL de départ = 3.5 ) on peut donc supposer que l'on forme le complexe HgL2
hypothèse : réaction Hg +2L = HgL2 quasi totale donc Hg ~ 0 HgL2 = 0.5e-4 et L = 1.6e-4 donc pL =3.8 OK tout va bien , on est bien dans le domaine de HgL2donc on a fini !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef4e3b546]

Oui oui j'avais ça pour le diagramme de prédominance
Ah donc là je fais juste l'hypothèse et après je vérifie par rapport à la valeur trouvée de pL sur le diagramme... Ok j'ai compris merci beaucoup !
Pour continuer un peu la réflexion, si jamais Hg n'avais pas été en excès par exemple stoechiométrique) j'aurai du faire comment ? Faire par rapport aux constantes donc ?

[jeanne08]

Difficile de répondre à un "si" dans ce genre d'exo ...
Si on avait mis plus de Hg que de L ... sur que des Hg seraient restés mais il faut voir combien il reste de L et voir si nos hypothèses ( complexe HgL ou HgL2 ) va avec le diagramme de prédominance

Si on te fait établir un diagramme de prédominance ( pb de complexe , de pH ... ) ou d'existence de solide ( pb de précipitation) on s'en sert pour vérifier des hypothèses simplificatrices.

[invitef4e3b546]

D'accord ça marche merci beaucoup

[invitef4e3b546]

Mais donc la c'est bien impossible d'avoir des complexes HgL puisque tous les Hg sont utilisés c'est ça ?

[jeanne08]

Dans ton exo on a surtout le complexe HgL2 ( car Pl est tel que HgL2 est majoritaire ) mais on a aussi un chouia de HgL et Hg ... les constantes sont toutes verifiées