CHIMIE

composé
AgCl
AgBr
AgI
Ag2CrO4 Fe(OH) 2
Fe(OH) 3
PbI2 Pb S
Hg I2 Hg S
Doc. 2 Quelques valeurs de K s et
de pK s à 25 °C.
équation
quantités
à t = 0
quantités à
saturation
concentration
à
saturation
K S
2,0 . 10 –10
5,0 . 10 –13
6,3 . 10 –17
1,0 . 10 –12
7,9 . 10 –16
1,0 . 10 –38
6,3 . 10 –9
2,5 . 10 –27
5,0 . 10 –29
1,0 . 10 –52
pK S
9,7
12,3
16,2
12,0
15,1
38,0
8,2
26,6
28,3
52
Doc. 3 Bilan de la dissolution dans
l’eau pure du chlorure d’argent AgCl
lorsque la solution est saturée.
équation
quantités
à t = 0
quantités à
saturation
concentration
à
saturation
AgCl = Ag + + Cl –
n 0
n 0–s.V
espèce
solide
Doc. 4 Bilan de la dissolution dans
l’eau pure du chlorure d’argent
Ag 2CrO 4 lorsque la solution est
saturée.
0
s . V
s
0
s . V
Ag 2CrO 4 = 2Ag + + CrO 2–
4
n 0
n 0–s’.V
espèce
solide
0
2s’. V
2s’
s
0
s’. V
s’
Équilibres de précipitation
18
La constante d’équilibre caractérisant cette réaction est appelée produit de
solubilité et notée K s, elle ne dépend que de la température. Àl’équilibre :
K s =
En solution diluée, cette expression devient :
ou, plus simplement, en exprimant les concentrations en mol . L –1 :
COURS
(18.3)
On définit également : pKs = – log Ks (18.4)
Exemples à 25 °C :
• Pour Ag 3PO 4(s) = 3 Ag + (aq) + PO 3–
4 (aq)
K s = [Ag + ] 3 . [PO 3–
4 ] = 1,3 . 10 –20 pK s = 19,9
• Pour Pb 3(AsO 4) 2 (s) = 3 Pb 2+ (aq) + 2 AsO 3–
4 (aq)
K s = [Pb 2+ ] 3 . [AsO 3–
4 ] 2 = 4,1 . 10 –36 pK s = 35,4
Le document 2 fournit quelques valeurs de pK s, d’autres sont données à
l’annexe 8.D.
1.3 Solubilité dans l’eau pure et produit de solubilité
La solubilité s d’un composé ionique est liée au produit de solubilité K s.
1.3.1. Exemples
Ks = avec c0 = 1,00 mol .L –1
[C p+ ] x .[A q– ] y
(c 0 ) x+y
K s = [C p+ ] x . [A q– ] y
Étudions les solubilités du chlorure d’argent AgCl (K s = 2,0 . 10 –10 ) et du chromate
d’argent Ag 2CrO 4 (K’ s = 1,0 . 10 –12 ).
• Soit la dissolution du chlorure d’argent AgCl dans l’eau pure selon la réaction
d’équation : AgCl (s) = Ag + (aq) + Cl – (aq)
Lorsque la solution est saturée (doc. 3) : [Ag + ] = s et [Cl – ] = s
d’où : K s = [Ag + ] . [Cl – ] = s 2 = 2,0 . 10 –10
soit : s = 4K s = 1,4 .10 –5 mol .L –1
• Pour la dissolution du chromate d’argent Ag 2CrO 4 dans l’eau pure selon la
réaction d’équation : Ag 2CrO 4 (s) = 2 Ag + (aq) + CrO 2–
4 (aq)
Àsaturation (doc. 4) : [Ag + ] = 2 s’ et [CrO 2–
4 ] = s’
d’où : K s’ = [Ag + ] 2 . [CrO 2–
4 ] = 4s’ 3 = 1,0 . 10 –12
soit : s’ = = 6,3 .10 –5 mol .L –1
3 '
Ks /4
Nous constatons que s(AgCl) s(Ag 2CrO 4) alors que K s(AgCl) K s(Ag 2CrO 4).
De deux composés, le plus soluble est celui qui a la plus forte solubilité ; ce
n’est pas nécessairement celui qui a le produit de solubilité le plus élevé,
cela dépend de l’atomicité des éléments présents dans les deux composés.
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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