Exercice solubilité (chimie des solutions)

[invitebfe48ef2]

Bonjour,

notre professeur nous a demander de résoudre ce problème

On mélange 460 mL d'une solution de Pb(NO3)2 0,150 mol/L avec 640 mL d'une solution de NaI 0,420 mol/L. On observe la formation d'un précipité.
Quelle est la concentration des ions suivants à l'équilibre ?

Formulez vos réponses avec 3 chiffres significatifs

NO3-1

Na+1

Pb+2

I-1




Je ne sais absolument pas par ou commencer
POURRIEZ VOUS M'AIDEZ ÇA FAIT 3 JOURS QUE JE CHEERCHE DESESPEREMENT LA RÉPONSE ET JE DOIS LE REMETTRE DEMAIN !!!!

Merci beaucoup!!!
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[Opabinia]

Bonjour,

Quelles sont les constantes d'équilibre fournies ? Il peut se passer à priori beaucoup de choses ...
Quel est le précipité susceptible d'apparaître ? Quelles sont à l'opposé les espèces inertes ?

il n'y a pas de quoi désespérer !
...
ET JE DOIS LE REMETTRE DEMAIN !!!!

Ça, c'est la chose à ne pas dire ...

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Déjà as-tu repéré le précipité formé ?
Les espèces introduites se dissolvent dans l'eau et donnent des ions. Quels sont les équation de dissociation correspondantes ?
Deux des ions formés vont s'associer pour former le précipité (qui se doit d'être neutre). Il y a deux possibilités en théorie mais l'un des composés formés se solubilise dans l'eau et l'autre est un beau précipité jaune vif (celui dont on parle au début).
Une fois que les équations sont écrites, tu peux déterminer les quantités (en mol) de précipité formé ainsi que celles des ions en solution : pour cela, tu peux faire des tableaux d'avancement.

Avance un peu sur ces points.

Cordialement,
Duke.

[invitebfe48ef2]

Bonjour Opabinia,
merci de m'avoir répondu ahaha.
Aucune constante d'équilibre n'est fournie
le précipité susceptible d'appairaitre est selon moi le Ag3PO4 puisqu'il possède un kps de 8,89x10 a la -17
je n'ai pas compris qu'est ce qu'une espece inertes???

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebfe48ef2]

Bonjour Duke Alchemist, merci pour votre temps!
selon moi le précipité sera le Ag3PO4 puisque c le seul des deux précipité qui possède un Kps soit de 8,89 x 10 à la -17
pour les équations avec l'eau, il faut que j'en fasse une pour chaque réactif?? coment je fais pour savoir si le réactif est acide ou basique?? pour les équations

Merci beaucoup!!

[Opabinia]

Aucune constante d'équilibre n'est fournie

Ça, c'est une énormité, parce qu'aucune réaction n'accompagnerait le mélange des deux solutions initiales, et que le calcul de toutes les concentrations ne relèverait que de l'effet de dilution !
L'énoncé ne comporterait-il pas une liste de constantes d'équilibre pour une série de petits exercices ?
Donnes-nous l'intégralité du texte.

le précipité susceptible d'apparaître est selon moi le Ag3PO4 puisqu'il possède un kps de 8,89x10 a la -17

Comment le phosphate d'argent pourrait-il de former, alors que les ions correspondants (Ag⁺, PO₄^3-) sont absents des solutions initialement employées ?

je n'ai pas compris qu'est ce qu'une espèce inerte ???

Tout individu chimique (ion ou molécule) ne participant à aucune réaction; on parle aussi d'espèce spectatrice. Il est facile de les repérer.

[invitebfe48ef2]

Bonjouur!
alors voila j'ai trouver la formule de dissociation du précipiter qui est PbI2 (s)-------Pb2(aq)+ + 2I-(aq)
à l'aide du KPS= 9,8E-9, j ai trouver la solubilité qui est de 0,001348099 mol par littre.
maintenant je fais comment pour trouver la concentration de PbI2??? parce que c solide, me semble que on peut pas trouver la concentration d'un solide non?

Merci beaucoup!!

[Opabinia]

On aurait donc d'office K_s = 4s³ ? Qu'est-ce qui autorise l'emploi d'une telle formule ? Les réactifs - que tu n'as pas formellement identifiés - ont-ils été introduits en quantités stoechiométriques ?

Pour une détermination rapide et rigoureuse des concentrations, il faut partir de l'équation de la réaction accompagnant le mixage des deux sotutions.

[invitebfe48ef2]

Bonjour,
Voici ce que j'ai fait à date

Concentration de Pb(NO3)2=0,150M*0,460L= 0,069M ------ Limitant
Concentration de NaI= 0,420M* 0,640L= 0,2688

Pb(NO3)2(aq) + 2NaI(aq)---------- PbI2(s)+2NaNO3
I 0,069 0,2688 0 0

R -0,069 -0,138 +0,069 +0,138

E 0M 0,1308M 0,069M 0,138M


Masse de PbI2: 0,069M*461,008g(Mm PbI2)= 31,8g

Trouver la concentration des ions finaux
NaI
Na: 0,1308M
I: 0,1308 M

NaNO3
Na: 0,138M
NO3: 0,138M

Concentration de Na: (0,138M+0,1308) divisé par 1,1L (volume total) = 0,244M
Concentration de I: (0,1308M)divisé par 1,1L = 0,119M
Concentration de NO3: (0,138M)divisé par 1,1L = 0,125M

Je fais comment maintenant pour trouver pb2+????

[gts2]

"Je fais comment maintenant pour trouver pb2+?"

Vous n'avez pas utilisé Ks.

[invitebfe48ef2]

Comment pourrais je l'utiliser.
j'ai trouvé la solubilité 0,001348099
mais la je fais koi avec? sincerement je sais pas comment faire après tout sa

[gts2]

On écrit la condition d'équilibre avec Ks et la concentration des ions.
Vu la valeur de Ks, on peut supposer que (I-) ne va pas beaucoup évoluer (même avec 3 chiffres significatifs) et donc il n'y a qu'une inconnue (Pb2+).

[invitebfe48ef2]

Ks= (Pb)*(I) a la 2
9,8E-9 = (Pb)*(I) à la 2

PbI2(s)------ Pb(aq)+ 2I-(aq)
+s +2s
s 2s
S= Racine cubique(9,8E-9 divisé par (4))
= 0,001348099

mais la réponse c pas Pb= 0,00134M
alors je fais comment???

[Opabinia]

Pour une détermination rapide et rigoureuse des concentrations, il faut partir de l'équation de la réaction accompagnant le mixage des deux sotutions.

Les solutés sont de plus des électrolytes forts, totalement dissociés en ions; l'apparition du précipité est représentée par l'équation de réaction:

Pb²⁺ + 2 I^- ---> PbI_2solide

de constante K_r = 1/[Pb²⁺][I^-]² = 1/K_s ~ 10⁺⁸ >> 1 ;
il s'agit vraisemblablement d'une réaction quasi-totale.

Connaissant les quantités respectives de chacun des ions (n₁, n₂), il est possible d'identifier le réactif limitant, et d'en déduire les valeurs approchées des concentrations.

[invitebfe48ef2]

mais on ne connait pas la concentration de Pb2+. c sa qu'on cherche. alors je fais comment?
on ne connait pas la concentration de I non plus...?????

JSUIS PERDUEEEEEEE

[gts2]

PbI2(s) ---- Pb(aq)+ 2I-(aq)
+s +2s

Dans l'état initial, ce n'est pas ce que vous avez : au vu de vos précédents calculs vous avez 0 en Pb2+ et 0,119 M pour I-
C'est de cet état initial là qu'il faut partir pour savoir, à l'aide d'un tableau d'avancement puis Ks, combien il y aura de Pb2+ à l'équilibre.

[invitebfe48ef2]

tableau d'avancement
Pb2+(aq) + 2I-(aq) ---------- PbI2 (s)
0 0,119M 0,069M
+0,069 +0,069 -0,069
0,069M 0,188M 0M


Comme sa?

[Opabinia]

JSUIS PERDUEEEEEEE
Mais non, mais non !

(Pb2+)     +     2 (I-)   ----->   (PbI2)
n1= c1v1        n2 = C2V2
 -x              - 2x

n1 - x          n2 - 2x     (à l'équilibre)

Quelle est la plus petite des valeurs de (x) pour laquelle l'une des valeurs finales s'annule ?

[gts2]

Presque : dans le sens écrit, la réaction est quasi totale, donc il y a très peu (c'est l"inconnue qu'on cherche) de Pb2+ formé.

[invitebfe48ef2]

Le volume ici c'est encore 1,1L?
n2 c'est 0,119?
n1 c'est 0,069?
on doit trouver x avec Kps?

[gts2]

Lisez le texte : n1=c1*v1 est une quantité de matière (Pb) donc vos 0,069 mol
n2=c2*v2 est une quantité de matière (I) donc vos 0,2688 mol

"on doit trouver x avec Kps ?"
Oui

Le volume est toujours de 1,1 L

[invitebfe48ef2]

donc on va avoir Kps= (0,069-x)*(0,2688-2x)à la 2
donc 9,8E-9=(0,069-x)*(0,2688-2x)à la 2 ?
mais lex -x et -2x sont negligeables non?

[Opabinia]

On a n₁ = 69 mmol/L , n₂ = 268.8 mmol/L ;
l'ion Pb²⁺ est donc le réactif limitant, puisque l'on a n₁ < n₂/2 .

On a par conséquent x = n₁ , [I^-] = (n₂ - 2.n₁)/(V₁ + V₂) = 0.11891 mol/L ~ 0.119 mol/L (à vérifier).
D'où [Pb²⁺] = Ks/[I^-]² ~ 10^-8/10^-2 = 10^-6 mol/L << autres concentrations (approximation vérifiée).

Les concentrations des ions spectateurs résultent d'une simple dilution.