CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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Exercices
1 • Écrire les équations de formation des trois précipités à
partir de leurs ions constitutifs.
2 • Donner l’expression de chaque produit de solubilité.
3 • En déduire les valeurs de [I – ], [S 2– ], [PO 4 3– ] lorsque
apparaissent les précipités.
4 • Tracer alors les diagrammes d’existence de ces trois
précipités.
Données :
pK s(PbI 2) = 9,0 ; pK s(PbS) = 26,6 ; pK s(Pb 3(PO 4) 2) = 42,1.
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Diagrammes d’existence de précipités
En présence d’ions iodure, les ions plomb Pb 2+ donnent un
précipité jaune, et les ions mercure (II) un précipité rougeorangé.
Lorsqu’on ajoute goutte à goutte des ions mercure (II) dans
un tube à essai contenant un précipité d’iodure de plomb, le
précipité devient rouge-orangé dès les premières gouttes.
1 • Que peut-on conclure de cette observation ?
2 • Le document ci-dessous correspond à la simulation de
l’ajout d’une solution d’ions iodure à une solution équimolaire
en ions Hg 2+ et Pb 2+ , toutes deux à 0,100 mol . L –1 .
Les graphes tracés représentent le pourcentage de cations
métalliques présents dans la solution en fonction de
pI = – log [I – ] .
a. À partir de la réponse au 1), identifier les deux courbes tracées.
b. Que représentent les deux points anguleux A et B ? En
déduire les produits de solubilité de PbI 2 et HgI 2 .
c. Déterminer la constante de la réaction qui se produit
lorsqu’on ajoute des ions mercure (II) à un précipité d’iodure
de plomb.
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
% espèces
A B
1 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
pI
10
Solubilité et dissolution
du chlorure d’argent
1 • Calculer la solubilité du chlorure d’argent dans l’eau.
2 • On ajoute 100 mL d’acide chlorhydrique à 5,0 . 10 –2 mol . L –1
à 900 mL de solution saturée de chlorure d’argent. SOS
Calculer le pH du mélange et la masse de précipité formé.
3 • Déterminer le volume de solution d’ammoniac à
5,0 mol . L –1 qu’il faut ajouter à 1,0 L de solution saturée de
chlorure d’argent en présence de 5,0 . 10 –2 mol de précipité
pour le redissoudre complètement.
Données : pKs (AgCl) = 9,75 ; pK A (NH + 4 /NH 3) = 9,2 ;
log b ([Ag(NH 3) 2] + ) = 7,2 .
SOS : 2) L’acide chlorhydrique est un acide fort.
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Solubilité de AgBr
en présence d’ions thiosulfate
Le bromure d’argent peut se dissoudre dans une solution de
thiosulfate de sodium sous forme d’ion complexe dithiosulfatoargentate
(I) [Ag(S 2O 3) 2] 3– . On sature en AgBr une solution
à C 0 mol . L –1 de thiosulfate de sodium.
1 • Écrire les équations reliant la solubilité s de AgBr aux
concentrations des diverses espèces en solution.
2 • Calculer s, [S 2O 2–
3 ] et [Ag + ] pour C 0 = 0,10 mol . L –1 .
Données : pK s (AgBr) = 12,3 ; log b([Ag(S 2O 3) 2] 3– ) = 13,3.
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*Solubilité de l’oxalate de cadmium
1 • À une solution à 1,0 . 10 –3 mol . L –1 de nitrate de cadmium,
on ajoute progressivement de l’oxalate de sodium.
Calculer, en négligeant le caractère basique des ions oxalate,
leur concentration lorsqu’apparaît un précipité.
2 • L’oxalate de cadmium CdC2O4 est soluble dans un excès
d’oxalate par formation du complexe [Cd(C2O4) 2] 2– .
a. Nommer ce complexe. Écrire l’équation de sa formation
par redissolution du précipité ; la constante de cet équilibre
vaut 10 –2,5 .
b. Définir la solubilité s de l’oxalate de cadmium ; l’exprimer
en fonction de [C2O 2–
4 ].
c. Représenter graphiquement les variations de log s en fonction
de pOx = – log [C2O 2–
4 ] . SOS
3 • Quelle proportion de cadmium peut précipiter au maximum
dans la solution précédente ?
Donnée : pK s (CdC 2O 4) = 7,8 .
SOS : Revoir l’application 4 et négliger [X] devant [Y] si
[X] [Y]/10 afin de linéariser log s = f (pOx).