CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
COURS
562
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Équilibres de précipitation
Doc. 14 pH de précipitation de quelques
hydroxydes métalliques à 25 °C
lorsque [M n+ ] 0 = 1,0 . 10 –2 mol . L –1 .
solution de
soude à
0,5 mol . L –1
solution de
chlorure
d’aluminium
à 0,1 mol . L –1
formation
du précipité
solution de
soude à
0,5 mol . L –1
en excès
Al(OH) 3
dissolution
du précipité
Doc. 15 Précipitation et dissolution
de l’hydroxyde d’aluminium Al(OH) 3
par addition progressive d’une solution
de soude à une solution de chlorure
d’aluminium.
Lorsque le précipité apparaît, les concentrations en ions M n+ et HO – sont telles
que : [M n+ ].[HO – ] n = K s
soit : [HO – ] =
d’où : pOH = (pK s + log[M n+ ]) / n
pH = pK
et : e –
(18.6)
(pKs +log[M
n
n+ ])
Pour [M n+ ] = 1,0 . 10 –2 mol . L –1 , il vient à 25 °C (doc. 14) :
• pour Al(OH) 3 , pK s = 32 , pH = 4,0 ;
• pour Zn(OH) 2 , pK s = 16,4 , pH = 6,8 ;
• pour Ca(OH) 2 , pK s = 5,2 , pH = 12,4 .
0
Ce(OH) 4
Fe(OH) 3
À une solution de chlorure d’aluminium de concentration
c = 1,0 . 10 –2 mol . L –1 , on ajoute progressivement
une solution concentrée d’hydroxyde de sodium, ce qui
permet de négliger la dilution.
Al(OH) 3
Cu(OH) 2 AgOH Ba(OH) 2
Pb(OH) 2
Zn(OH) 2
3.3.2. Cas des hydroxydes amphotères
7 14 pH
Fe(OH) 2
Certains hydroxydes, tels que Al(OH) 3 ou Zn(OH) 2 , sont amphotères, c’està-dire
qu’ils peuvent se comporter comme un acide ou comme une base. Ainsi,
pour Al(OH) 3 :
Al(OH) 3 (s) + 3 H 3O + = Al 3+ + 6 H 2O
base acide
et : Al(OH) 3 (s) + HO – = [Al(OH) 4] –
acide base
Ca(OH) 2
L’ion tétrahydroxoaluminate [Al(OH) 4] – est un complexe, l’ion hydroxyde étant
le ligand (doc. 15).
Lorsqu’un hydroxyde métallique M(OH) n est amphotère, l’addition progressive
de soude à une solution contenant le cation M n+ provoque d’abord
l’apparition du précipité M(OH) n, puis sa redissolution par formation d’un
complexe ; la solubilité de M(OH) n dépend alors du pH.
La solubilité de l’hydroxyde d’aluminium Al(OH) 3 en fonction du pH est étudiée
dans l’application 7.
APPLICATION 7
Solubilité de l’hydroxyde d’aluminium
1) Déterminer les valeurs pH 1 et pH 2 du pH telles que
respectivement :
a) le précipité d’hydroxyde d’aluminium apparaisse ;
b) le précipité d’hydroxyde d’aluminium disparaisse.