Solubilité

[lucile123]

Bonjour, pouvez-vous m'aider pour cet exo svp :

On mélange deux solutions: v cm^3 de nitrate d'argent AgNO3 0,1mol/L et v cm^3 de chlorure de potassium KCl 0,1mol/L.

1) Montrer qu'on observe l'apparition d'un précipité de AgCl (Ks=1,77*10^(-10))

Ag(+) + Cl(-) = AgCl => Qr = 1/([Ag+]*[Cl-]) = 1/(0,1*0,1) = 100. Donc Qr>Ks => On observe l'apparition de AgCl.

2) La solution est filtrée. On ajoute 2v cm^3 de KCl. Se forme-t-il un précipité? Si oui, quelle quantité d'argent précipite sous forme d'AgCl dans un litre de solution?

Bah.. je ne sais pas la quantité de Ag(+) qui reste..

3) On mélange 30cm^3 d'une solution de AgNO3 0,01mol/L et 20cm^3 d'une solution de K2CrO4 0,01mol/L (Ks(Ag2CrO4)=1,1*10^(-12)).

a) Observe-t-on l'apparition d'un précipité?

b) Calculer les concentrations en Ag+ , CrO4^(2-) , NO3^(-) et K+ à l'équilibre.

4) A 20mL d'une solution contenant 60mg de Ag2CrO4, on ajoute 20mL de KCl 0,01mol/L.

a) Ecrire la réaction qui se produit et calculer sa constante d'équilibre.

b) Calculer les masses de AgCl et de Ag2CrO4 présentes en solution et les concentrations de CrO4^(2-), Cl(-) et Ag(+).

c) Quel volume de la solution de KCl faut-il verser pour dissoudre complètement le précipité de Ag2CrO4?

Données: M(AgCl) = 143,4 g/mol et M(Ag2CrO4) = 331,8 g/mol

[Barbidoux]

On mélange deux solutions: v cm^3 de nitrate d'argent AgNO3 0,1mol/L et v cm^3 de chlorure de potassium KCl 0,1mol/L.

1) Montrer qu'on observe l'apparition d'un précipité de AgCl (Ks=1,77*10^(-10))

{Ag^(+)}*{Cl^(-)} > Ks(AgCl) ==> il y a précipitation de AgCl

2) La solution est filtrée.

Les solutions précedentes étant équimolaires ==> {Ag(+)}={Cl^(+)} ==>{Ag^(+)}={Cl^(-)} = s=√Ks(AgCl) =1,33*10^(-5) mol/L

On ajoute 2v cm^3 de KCl. Se forme-t-il un précipité?

si {Ag^(+)}*{Cl^(-)} > Ks(AgCl) alors il y a précipitation de AgCl

Au départ on a {Ag^(+)}={Cl^(-)} = s=√Ks

s' =s/2 est la concentration des ions Ag^(+) après addition de 2v cm^(3) de KCl a la concentration en ion Cl^(-) ajoutée a=0,1*2*v/(2*v+2*v)=0,05 mol/L ==>

(s/2)*(s/2+0,05) > s^2=Ks et il ya précipitation des ions Ag^(+)

Si oui, quelle quantité d'argent précipite sous forme d'AgCl dans un litre de solution?

.............Ag^(+)+ Cl^(-) ---> AgCl(s)

t=0.........(s/2)......(s/2+a)..........(0)

teq......(s/2-x).....(s/2+a-x).......(x)

x est solution de Ks=(s/2-x)*(s/2+a-x)=(√ks/2-x)*(√Ks+a-x) comme a>>Ks et x il vient Ks≈ a* (√ks/2-x) ==> x=√Ks/2- Ks/a=6,65*10^(-6) mol/L et la quantité d'argent précipitée vaut 4*x*v

3) On mélange 30cm^3 d'une solution de AgNO3 0,01mol/L et 20cm^3 d'une solution de K2CrO4 0,01mol/L (Ks(Ag2CrO4)=1,1*10^(-12)).

a) Observe-t-on l'apparition d'un précipité?

Concentration des ions après mélange et avant réaction

[Ag^(+)]=0,01*3/5=6*10^(-3) mol/L (facteur de dilution de 5/3, nb stoechiometrique =1)

[CrO4^(2-)]=0,01*2/5=4*10^(-3) mol/L (facteur de dilution de 5/2, nb stoechiometrique =1)

{Ag^(+)}^(2)*{CrO4^(2-)}> 1,1*10^(-12) ==> précipitation de chromate d'argent selon

.............2*Ag^(+)+ CrO4^(2-) ---> Ag2CrO4(s)

t=0...........(a).............(b)....................(0)

teq......(a-2*x)...........(b-x)................(x)

où a= [Ag^(+)]= 6*10^(-3) mol/L est la concentration de l'ion Ag^(+) après mélange et avant réaction, b=[CrO4^(2-)]=4*10^(-3) mol/L celle des ions CrO4^(2-)

après mélange et avant réaction et x l'avancement volumique

x est solution de Ks={Ag^(+)}^(2)*{CrO4^(2-)}={a-2*x}^(2)*{b-x}

La valeur de la constante d'équilibre de la réaction ainsi écrite vaut 1/Ks >>10^(4) et la réaction peut être considérée comme quasi totale. On se trouve dans le cas où a/2<b et Ag^(+) est le réactif limitant ==> (a-2*x)≈0 ==> a≈2*x ==> x≈3*10^(-3) mol/L

b) Calculer les concentrations en Ag+ , CrO4^(2-) , NO3^(-) et K+ à l'équilibre.

[CrO4^(-)]=0,01*2/5=4*10^(-3) -3*10^(-3)=10^(-3) mol/L

{Ag^(+)}=√(Ks/{CrO4^(2-)})=√(1.1*10^(-12)/10^(-3))=3,32*10^(-5) ==> [Ag^(+)]=3,32*10^(-5) mol/L

[NO3^(-)]=0,01*3/5=6*10^(-3) mol/L (facteur de dilution de 5/3, nb stoechiometrique =1)

[K^(+)]=0,01*2*2/5=8*10^(-3) mol/L (facteur de dilution de 5/2, nb stoechiometrique =2)

4) A 20mL d'une solution contenant 60mg de Ag2CrO4, on ajoute 20mL de KCl 0,01mol/L.

a) Ecrire la réaction qui se produit et calculer sa constante d'équilibre.

Ag2CrO4+2*Cl^(-) --> AgCl+Cr2O4^(2-)

K={CrO4^(2-)}/{Cl^(-}^2= Ks(Ag2CrO4)/Ks(AgCl)^2=1,1*10^(-12)/(1,77*10^(-10))^2=3,51*10^(7)

b) Calculer les masses de AgCl et de Ag2CrO4 présentes en solution et les concentrations de CrO4^(2-), Cl(-) et Ag(+).

............Ag2CrO4+2*Cl^(-) --> AgCl+Cr2O4^(2-)

t=0...........(a)............(b)..............(0).........(0)

t............(a-x)..........(b-2*x).........(x).........(x)

où a=m(Ag2CrO4)/M(Ag2CrO4)=60*10^(-3)/(331.8)= 1,80*10^(-4) mol est le nombre initial de moles de chromate d'argent b=C*V= 0.02*0.01=2*10^(-4) mol le nombre initial de moles d'ion Cl^(-) et x l'avancement de la réaction. La valeur de la constante d'équilibre de la réaction ainsi écrite étant >> 10^(4) et la réaction peut être considérée comme quasi totale. On se trouve dans le cas où a<b/2 et Cl^(-) est le réactif limitant ==> (b-2*x)≈0 ==> b≈2*x ==> x≈1*10^(-4) mol/L ==>

m(AgCl)=x*M(AgCl)=143,4*10^(-4)=14,34 mg

m(Ag2CrO4)=(a-x)*M(Ag2CrO4)=0,8*10^(-4)*331.8=26,54mg

[Cr2O4^(2-)]=x/v=1*10^(-4) /0.02=5*10^(-3) mol/L

de l'écriture de la constante d'équilibre on déduit

K={CrO4^(2-)}/{Cl^(-}^2==> {Cl^(-)}=√({CrO4^(2-)}/Ks)=√(5*10^(-3)/3,51*10^(7))=1,19*10^(-5) ==>[Cl^(-)]=1,19*10^(-5) mol/L

et de l'écriture du produit de solubilité due AgCl on déduit

{Ag^(+)}*{Cl^(-)} =Ks(AgCl) ==> {Ag^(+)}=Ks(AgCl) /{Cl^(-)} =1.77*10^(-10)/(1.19*10^(-5))=1,49*10^(-5) ==>[Ag^(+)]=1,49*10^(-5) mol/L

c) Quel volume de la solution de KCl faut-il verser pour dissoudre complètement le précipité de Ag2CrO4?

la réaction peut être considérée comme quasi totale alors il faut se mettre dans la cas où a=b/2 ==> b=2*a=2*m(Ag2CrO4)/M(Ag2CrO4)=C*V ==> V=2*m(Ag2CrO4)/(M(Ag2CrO4)*C)=2*1,8*10^(-4) /0.01=0.036 L = 36 mL

Données: M(AgCl) = 143,4 g/mol et M(Ag2CrO4) = 331,8 g/mol

[lucile123]

On mélange deux solutions: v cm^3 de nitrate d'argent AgNO3 0,1mol/L et v cm^3 de chlorure de potassium KCl 0,1mol/L.

1) Montrer qu'on observe l'apparition d'un précipité de AgCl (Ks=1,77*10^(-10))

{Ag^(+)}*{Cl^(-)} > Ks(AgCl) ==> il y a précipitation de AgCl

Ce n'est pas juste ce que j'ai fait? Il ne faut pas comparer avec le Qr??

[Barbidoux]

On mélange deux solutions: v cm^3 de nitrate d'argent AgNO3 0,1mol/L et v cm^3 de chlorure de potassium KCl 0,1mol/L.

1) Montrer qu'on observe l'apparition d'un précipité de AgCl (Ks=1,77*10^(-10))

{Ag^(+)}*{Cl^(-)} > Ks(AgCl) ==> il y a précipitation de AgCl

Ce n'est pas juste ce que j'ai fait? Il ne faut pas comparer avec le Qr??

[lucile123]

Merci

2) a=0,1*2*v/(2*v+2*v)=0,05 mol/L ==>

(s/2)*(s/2+0,05) > s^2=Ks et il ya précipitation des ions Ag^(+)

Je ne comprend pas ce calcul.....

[Barbidoux]

Merci

2) a=0,1*2*v/(2*v+2*v)=0,05 mol/L ==>

(s/2)*(s/2+0,05) > s^2=Ks et il ya précipitation des ions Ag^(+)

Je ne comprend pas ce calcul.....

[lucile123]

Merci

2) a=0,1*2*v/(2*v+2*v)=0,05 mol/L ==>

(s/2)*(s/2+0,05) > s^2=Ks et il ya précipitation des ions Ag^(+)

Je ne comprend pas ce calcul.....

[Barbidoux]

Il est dit :

On mélange deux solutions: v cm^3 de nitrate d'argent v cm^3 de chlorure de potassium KCl

1) Montrer qu'on observe l'apparition d'un précipité de AgCl (Ks=1,77*10^(-10))

2) La solution est filtrée.

On ajoute 2v cm^3 de KCl.

---------------

Le facteur de dilution de la solution de KCl vaut f=(2*v+2*v)/(2*v) donc la concentration de l'ion Cl^(-) vaut : a=c/f=0,1/((2*v+2*v)/(2*v))=0,1*2*v/(2*v+2*v)