768 Chapitre 29
Dissolution et précipitation
2 Réactions de précipitation
Une eau dure contient beaucoup d’ions Ca
2+ et Mg
2+ , associés par exemple à des ions CO
2–
3 . La
présence de ces sels minéraux dans l’eau potable est favorable pour la santé. Cependant, dans le cas
de l’eau distribuée pour un usage général, l’inconvénient est la possibilité de formation d’un dépôt
calcaire CaCO 3 (s) et MgCO 3 (s) dans les conduites d’eaux chaudes (dans lesquelles la solubilité est
moindre).
À quelle condition y a-t-il précipitation et formation de solide ?
Considérons une solution aqueuse contenant des ions calcium et carbonate aux concentrations
apportées
Ca
2+
0
et
CO
2–
3
0
. Pour savoir si le système évolue spontanément dans le sens de la
formation de précipité, il faut comparer le quotient de réaction à l’état initial Q 0 à la constante
d’équilibre K de la réaction de précipitation considérée :
Ca
2+ (aq) + CO
2–
3 (aq) = CaCO 3 (s)
comme cela a été vu dans le chapitre 26 :
• Si Q 0 =
1
Ca
2+
0
CO
2–
3
0
= K =
1
K s
, alors le système est à l’équilibre et il n’évolue pas
(la solution est saturée).
• Si Q 0 =
1
Ca
2+
0
CO
2–
3
0
< K =
1
K s
, alors le système évolue dans le sens direct et la
précipitation a lieu.
• Si Q 0 =
1
Ca
2+
0
CO
2–
3
0
> K =
1
K s
, alors le système tend à évoluer dans le sens indirect
de dissolution. Cependant, en l’absence de précipité le système n’évolue pas ; il est alors
bloqué hors équilibre chimique.
On considère une solution aqueuse contenant des cations C
p+ et des anions A
q– qui sont
susceptibles de former un précipité selon : mC
p+
(aq) + nA
q– (aq) = C m A n (s).
• Si
C
p+
m
0
[A
q– ]
n
0 > K s , il y a précipitation et formation de C m A n (s) jusqu’à atteindre
l’équilibre chimique.
• Si
C
p+
m
0
[A
q– ]
n
0 < K s , il n’y a pas précipitation et le système n’évolue pas, bien qu’il
soit hors d’équilibre.
Méthode 29.3 : Déterminer les conditions de précipitations
Il ne faut pas confondre le critère
C
p+
m
0
[A
q– ]
n
0 < K s applicable hors équilibre
chimique et l’égalité
C
p+
m [A
q– ]
n = K s applicable à l’équilibre en présence
de précipité et qui permet de déterminer les concentrations des ions dans la solution
saturée.
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Dissolution et précipitation
2 Réactions de précipitation
Une eau dure contient beaucoup d’ions Ca
2+ et Mg
2+ , associés par exemple à des ions CO
2–
3 . La
présence de ces sels minéraux dans l’eau potable est favorable pour la santé. Cependant, dans le cas
de l’eau distribuée pour un usage général, l’inconvénient est la possibilité de formation d’un dépôt
calcaire CaCO 3 (s) et MgCO 3 (s) dans les conduites d’eaux chaudes (dans lesquelles la solubilité est
moindre).
À quelle condition y a-t-il précipitation et formation de solide ?
Considérons une solution aqueuse contenant des ions calcium et carbonate aux concentrations
apportées
Ca
2+
0
et
CO
2–
3
0
. Pour savoir si le système évolue spontanément dans le sens de la
formation de précipité, il faut comparer le quotient de réaction à l’état initial Q 0 à la constante
d’équilibre K de la réaction de précipitation considérée :
Ca
2+ (aq) + CO
2–
3 (aq) = CaCO 3 (s)
comme cela a été vu dans le chapitre 26 :
• Si Q 0 =
1
Ca
2+
0
CO
2–
3
0
= K =
1
K s
, alors le système est à l’équilibre et il n’évolue pas
(la solution est saturée).
• Si Q 0 =
1
Ca
2+
0
CO
2–
3
0
< K =
1
K s
, alors le système évolue dans le sens direct et la
précipitation a lieu.
• Si Q 0 =
1
Ca
2+
0
CO
2–
3
0
> K =
1
K s
, alors le système tend à évoluer dans le sens indirect
de dissolution. Cependant, en l’absence de précipité le système n’évolue pas ; il est alors
bloqué hors équilibre chimique.
On considère une solution aqueuse contenant des cations C
p+ et des anions A
q– qui sont
susceptibles de former un précipité selon : mC
p+
(aq) + nA
q– (aq) = C m A n (s).
• Si
C
p+
m
0
[A
q– ]
n
0 > K s , il y a précipitation et formation de C m A n (s) jusqu’à atteindre
l’équilibre chimique.
• Si
C
p+
m
0
[A
q– ]
n
0 < K s , il n’y a pas précipitation et le système n’évolue pas, bien qu’il
soit hors d’équilibre.
Méthode 29.3 : Déterminer les conditions de précipitations
Il ne faut pas confondre le critère
C
p+
m
0
[A
q– ]
n
0 < K s applicable hors équilibre
chimique et l’égalité
C
p+
m [A
q– ]
n = K s applicable à l’équilibre en présence
de précipité et qui permet de déterminer les concentrations des ions dans la solution
saturée.
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