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Solubilité



  1. #1
    Rachad96

    Solubilité


    ------

    Bonjour, De l'aide s'ils vous plaît au niveau de la question 3.
    Exercice :
    Les ions Ba2+ étant opaque aux rayons X, on utilise le sulfate de baryum ,BaSO4 ,en solution aqueuse saturée ,pour les investigations radiographiques gastro intestinales .
    Le produit de solubilité Ks du sulfate de baryum est, à la pression atmosphérique ,de 1,1.10-10 à 25°C.
    1)Ecrire l'équilibre de dissolution du BaSO4.
    2)Calculer à 25°C la solubilité en g/l du BaSO4.
    À un litre d'un solution de 10-²mol/l de sulfate de sodium Na2SO4,on ajoute sans variation de volume 2,61g de nitrate de baryum .A 25°C ces 2 composés sont considérés comme entièrement solubles.
    3)Observe t'on ou non une précipitation BaSO4? Justifier numériquement votre réponse en calculant l'enthalpie libre de la réaction de précipitation.

    On donne en (g/mol):Ba=137 ,O=16 ,S=32 ,N=14

    Ce que je fais :
    1)Equation
    BaSO4------>Ba2++SO42-
    2)Calculons la solubilité en g/l
    Ks=[Ba2+]*[SO42-]
    Ks=S² =>S=√ks=1,045.10-5mol/l
    S=1,045.10-5/M avec M=235g/mol
    S=2,4.10-3g/l

    -----

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  3. #2
    gts2

    Re : Solubilité

    Bonjour,

    Vous êtes sûr du texte ?
    Vos calculs pour 1 et 2 sont corrects en principe mais je n'ai pas vérifié les calculs.
    Citation Envoyé par Rachad96 Voir le message
    Le produit de solubilité Ks du sulfate de baryum est, à la pression atmosphérique, de 1,1.10-10 à 25°C.
    Que vient faire la pression ici ?

    Citation Envoyé par Rachad96 Voir le message
    3)Observe t'on ou non une précipitation BaSO4? Justifier numériquement votre réponse en calculant l'enthalpie libre de la réaction de précipitation.
    Si vous êtes sûr de la question, quelle relation y-a-t-il entre l'enthalpie libre standard et la constante d'équilibre Ks ?

  4. #3
    Rachad96

    Re : Solubilité

    Bonjour, Oui j'ai écrit l'énoncé telle qu'elle a été donné.
    Bon je sais que à l'équilibre : ΔGo=–RTln(Kc) et Ks≠Kc je crois,
    À part ça je ne connais aucune relation liant l'enthalpie libre et la constante Ks

  5. #4
    gts2

    Re : Solubilité

    C'est bien la bonne relation, donc vous connaissez l'enthalpie libre de réaction standard, et que vaut maintenant l'enthalpie libre de réaction ?

    Pourquoi Ks≠Kc ?

    Remarque : le texte demande l'enthalpie libre dans le sens de la précipitation, c'est peut-être cela votre Ks≠Kc.
    Si c'est cela qu'elle est l'enthalpie de l'inverse d'une réaction, quelle est la constante de l'inverse d'une réaction ?
    Dernière modification par gts2 ; 23/01/2022 à 11h42.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Rachad96

    Re : Solubilité

    L'enthalpie libre de réaction vaut :
    ΔG=ΔGo+RTln(kc)

    Dans l'équation BaSO4---->Ba2+ +SO4^(2-)

    Kc=([Ba2+]*[SO4^2-])/[BaSO4]
    =>Kc=S²/S

    Kc=S et d'autres parts on Ks=S²
    Voilà pourquoi j'ai dit Kc≠Ks
    Si l'enthalpie libre d'une réaction est =ΔG
    Alors l'inverse de la réaction est =–ΔG

  8. #6
    gts2

    Re : Solubilité

    Citation Envoyé par Rachad96 Voir le message
    L'enthalpie libre de réaction vaut : ΔG=ΔGo+RT ln(kc)
    Non : ΔG=ΔGo+RT ln(Q)=RT ln(K)+RT ln(Q)

    Citation Envoyé par Rachad96 Voir le message
    Kc=([Ba2+]*[SO4^2-])/[BaSO4] =>Kc=S²/S
    Non : BaSO4 est un solide d'activité 1. Donc Q=[Ba2+]*[SO42-]/1 et à l'équilibre Q=K

    Citation Envoyé par Rachad96 Voir le message
    Si l'enthalpie libre d'une réaction est =ΔG, alors l'inverse de la réaction est =–ΔG
    Oui, donc vous avez toutes les cartes en main pour répondre à la question 3.

    Dit autrement, il n'y a que deux grandeurs K et Q. Les indices de K sont là pour préciser le sens de la réaction : Ks (s pour solubilisation et non précipitation) Kd (d pour dissociation et non formation) Ka(a pour acide)
    Dernière modification par gts2 ; 23/01/2022 à 12h21.

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  10. #7
    Rachad96

    Re : Solubilité

    L'équation de la précipitation =
    Na2SO4+Ba(NO3)2---.--->BaSO4+2NaNO3

    ΔG=RTln(K)+RTln(Q)
    .=>ΔG=2RTln(Q) à l'équilibre

    Q=[Ba2+][SO42-]

  11. #8
    gts2

    Re : Solubilité

    Citation Envoyé par Rachad96 Voir le message
    ΔG=RTln(K)+RTln(Q)
    .=>ΔG=2RTln(Q) à l'équilibre

    Q=[Ba2+][SO42-]
    D'une part erreur de frappe de ma part : j'ai oublié le signe moins que vous aviez bien mis dans votre message #3.
    Donc ΔG=-RTln(K)+RTln(Q)=RT ln(Q/K) et à l'équilibre ΔG=0, on retrouve bien K=Q
    Mais la question n'est pas là : elle est de calculer ΔG.
    Vous connaissez toutes les valeurs, c'est juste un calcul numérique.

  12. #9
    Rachad96

    Re : Solubilité

    OK ΔG=RTln(Q/K)
    Mais je suis un peu perdu là ,à savoir comment calculer Q et K

  13. #10
    gts2

    Re : Solubilité

    K est donné par le texte, vous connaissez l'expression de Q, il n'y a plus qu'à trouver les concentrations à l'aide de :
    "À un litre d'un solution de 10-²mol/l de sulfate de sodium Na2SO4,on ajoute sans variation de volume 2,61g de nitrate de baryum"

  14. #11
    Rachad96

    Re : Solubilité

    Q=[Ba2+][SO42-]
    [SO4^2-]=10-2mol/l

    [Ba2+]=[Ba(NO3)2]=m/MV avec M=261g/mol
    =>[Ba2+]=10-2mol/l
    Q=10-4 mol²/l²
    ΔG=RTln(Q/K)
    ΔG=8,31*273*ln(10-4/1,1.10-10)=31126,05J/mol

  15. #12
    gts2

    Re : Solubilité

    Je n'ai pas vérifié les calculs, mais au niveau principe c'est correct.

    Il reste à conclure en conclure en n'oubliant pas que le texte demande : "en calculant l'enthalpie libre de la réaction de précipitation."
    La réaction que vous avez étudiée est l'opposé.

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  17. #13
    Rachad96

    Re : Solubilité

    ΔG>0 alors il n'y aura pas précipitation BaSO4

  18. #14
    gts2

    Re : Solubilité

    Attention, vous avez étudié la réaction BaSO4 ---->Ba2++SO42-, la réaction de précipitation est l'opposé de celle-ci.

  19. #15
    Rachad96

    Re : Solubilité

    Donc
    BaSO4--->Ba2+ +SO42- ΔG>0

    Alors pour Ba2++SO42---->BaSO4 ΔG<0 , donc il y aura précipitation de BaSO4

  20. #16
    gts2

    Re : Solubilité

    C'est bien cela.

  21. #17
    Rachad96

    Re : Solubilité

    Ah d'accord. J'aimerais savoir pourquoi vous avez posez dans l'expression de Q =[Ba2+]*[SO4^2-]/1 ,le dénominateur égale à 1?

  22. #18
    gts2

    Re : Solubilité

    avec a l'activité. Or vous avez du voir que pour un soluté l'activité est égale à la concentration (plus exactement divisée par c0=1mol/L), pour un corps pur a=1. D'où l'expression de Q.

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  24. #19
    Rachad96

    Re : Solubilité

    d'accord je vois .

    Ce que dans le cours le prof a donné Pour une équation de la forme :aA+bB--->cC+dD
    Q=[C]c*[D]d/[A]a*[B]b

    Donc je n'ai pas besoin d'utiliser cette formule

  25. #20
    gts2

    Re : Solubilité

    Je suppose que dans la formule que vous donnez [A] signifie activité de A égale à la concentration (divisée par c0=1mol/L) si A est un soluté, égale à la pression (divisée par P0=1bar) et 1 pour un corps pur.

  26. #21
    Rachad96

    Re : Solubilité

    Oui oui effectivement, J'ai bien compris. Merci beaucoup pour votre aide.

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