766 Chapitre 29
Dissolution et précipitation
Ainsi, en fonction du pH, l’espèce prépondérante (et donc la solubilité) ne sera pas la même.
Pour évaluer l’influence du pH sur la solubilité s il est intéressant d’exprimer ps = − log s en
fonction du pH.
Plus ps est faible, plus la solubilité est grande.
Si pH > pK a2 + 1 = 11,3 alors CO
2–
3 prédomine et les concentrations des autres espèces sont
négligeables de sorte que les équations 29.1 et 29.2 donnent :
s =
Ca
2+
CO
2–
3
=
K s
s
⇒ s =
K s
(29.3)
⇒ ps = − log s =
1
2
pK s
Si pK a1 + 1 = 7,3 < pH < pK a2 − 1 = 9, 3, alors HCO
–
3 prédomine et les concentrations des
autres espèces sont négligeables de sorte que les équations 29.1 et 29.2 donnent :
s =
Ca
2+
[HCO
–
3 ] =
CO
2–
3
h
K a2
=
K s h
K a2 s
⇒ s =
K s h
K a2
(29.4)
⇒ ps = − log s =
1
2
pK s −
1
2
pK a2 +
1
2
pH
Si pH < pK a1 − 1 = 5,3, alors H 2 CO 3 prédomine et les concentrations des autres espèces sont
négligeables de sorte que les équations 29.1 et 29.2 donnent :
s =
Ca
2+
[H 2 CO 3 ] =
CO
2–
3
h
2
K a1 K a2
=
K s h
2
K a1 K a2 s
⇒ s =
K s h
2
K a1 K a2
(29.5)
⇒ ps = − log s =
1
2
pK s −
1
2
pK a1 −
1
2
pK a2 + pH
Dans le cas général, on considère les trois concentrations et donc les trois termes :
s =
K s
s
+
K s h
K a2 s
+
K s h
2
K a1 K a2 s
⇒ s =
K s +
K s h
K a2
+
K s h
2
K a1 K a2
La figure 29.1 permet de visualiser l’influence du pH sur ps = − log s.
Pour revenir au contexte, remarquons que le pH a une influence sur la concentration des ions Ca
2+
et CO
2–
3 dans l’eau naturelle : plus le pH de l’eau est faible et plus la solubilité du carbonate de
calcium sera grande.
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