Précipitation et solubilité d'un solide

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Équilibre : M_mX_n(s) mM^n+_(aq) + nX^m-_(aq) • Constante K_s = [M^n+]^m [X^m-]^n • Si le produit ionique Q_i > K_s, alors précipitation. • Solubilité s : quantité maximale de solide que l'on peut dissoudre par litre.

Le cours

1. Solubilité et produit de solubilité Un solide ionique se dissout dans l'eau jusqu'à une limite : la solubilité s, quantité maximale de solide que l'on peut dissoudre par litre de solution (en mol·L^-1, ou en g·L^-1 avec s_m = s M). Certains sels sont très solubles (chlorure de sodium : plus de 300\ g par litre de solution à 20\ ^C), d'autres très peu (chlorure d'argent : environ 2\ mg·L^-1). Quand la solution est saturée, le solide est en équilibre avec ses ions : AgCl_(s) Ag^+_(aq) + Cl^-_(aq) K_s = [Ag^+]_éq [Cl^-]_éq • K_s est la constante d'équilibre de la dissolution ; on note aussi pK_s = - K_s. • Pour un solide de type MX : K_s = s^2 ; pour un solide de type MX_2 ou M_2X : K_s = 4s^3. 2. Prévoir une précipitation 1. Calculer les concentrations des ions dans le mélange (après dilution). 2. Calculer le quotient de réaction de la dissolution, Q_r = [M^n+]^m [X^m-]^n. 3. Si Q_r > K_s : la solution est sursaturée, un précipité se forme jusqu'à ce que Q_r = K_s. 4. Si Q_r K_s : pas de précipité (et un solide ajouté se dissoudrait). 3. Attention On ne compare directement les K_s de deux solides pour classer leurs solubilités que s'ils ont la même stœchiométrie. Le pH et la température modifient aussi la solubilité : les hydroxydes métalliques précipitent quand le pH augmente, car [HO^-] augmente.

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