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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 504 — #512
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Exercices Corrigés
CHAPITRE 8 – ÉQUILIBRES DE SOLUBILITÉ
CORRIGÉS
Réponses : 1.B ; 2.A ; 3.B ; 4.C ; 5.B ; 6.A ; 7.B ; 8.C ; 9.A.
TESTEZ-VOUS
8.1 Précipitation du chromate de plomb(II)
1. Pour que l’ion chromate soit prépondérant devant l’ion hydrogénochromate, il faut se placer à un pH
supérieur à pK A + 1, soit :
pH > 6, 4 + 1 = 7, 4.
2. La concentration maximale en plomb dans les eaux de lavage est fixée par la solubilité s de l’espèce
PbCrO 4 (s). À pH égal à 7 :
s = [Pb
2+ ]
et
s = [CrO
2−
4 ] + [HCrO
−
4 ]
Comme :
K s1 = [Pb
2+ ][CrO
2−
4 ]
et
K A (HCrO
−
4 /CrO
2−
4 ) = 10
−6,4
il vient :
K s1 = s
s
1 +
h
K A
Numériquement :
s = 3,54.10
−7 mol·L
−1 = 73 µg·L
−1
soit une teneur en plomb supérieure à la norme légale.
3. L’ion plomb(II) Pb 2+ forme avec les ions sulfure un précipité insoluble : le mélange de chromate de
plomb avec le sulfure de manganèse se traduirait par la formation de sulfure de plomb noir :
PbCrO 4 (s) + MnS (s)
=
PbS (s) + Mn
2+
+ CrO
2−
4
de constante d’équilibre :
K
◦ =
K s1 K s2
K s3
= 10
5,2 .
8.2 Influence de la complexation sur la solubilité
1. La réaction observée est une réaction de redissolution d’un solide. Son équation-bilan est une RP
généralisée (voir cours) :
[Mg(OH) 2 (s) + Y
4−
=
[MgY ]
2−
+ 2 OH
− .
Il s’agit en fait de la somme des deux équations :
[Mg(OH) 2 (s)
=
Mg
2+
+ 2 OH
−
Mg
2+
+ Y
4−
=
[MgY ]
2− .
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CHAPITRE 8 – ÉQUILIBRES DE SOLUBILITÉ
CORRIGÉS
Réponses : 1.B ; 2.A ; 3.B ; 4.C ; 5.B ; 6.A ; 7.B ; 8.C ; 9.A.
TESTEZ-VOUS
8.1 Précipitation du chromate de plomb(II)
1. Pour que l’ion chromate soit prépondérant devant l’ion hydrogénochromate, il faut se placer à un pH
supérieur à pK A + 1, soit :
pH > 6, 4 + 1 = 7, 4.
2. La concentration maximale en plomb dans les eaux de lavage est fixée par la solubilité s de l’espèce
PbCrO 4 (s). À pH égal à 7 :
s = [Pb
2+ ]
et
s = [CrO
2−
4 ] + [HCrO
−
4 ]
Comme :
K s1 = [Pb
2+ ][CrO
2−
4 ]
et
K A (HCrO
−
4 /CrO
2−
4 ) = 10
−6,4
il vient :
K s1 = s
s
1 +
h
K A
Numériquement :
s = 3,54.10
−7 mol·L
−1 = 73 µg·L
−1
soit une teneur en plomb supérieure à la norme légale.
3. L’ion plomb(II) Pb 2+ forme avec les ions sulfure un précipité insoluble : le mélange de chromate de
plomb avec le sulfure de manganèse se traduirait par la formation de sulfure de plomb noir :
PbCrO 4 (s) + MnS (s)
=
PbS (s) + Mn
2+
+ CrO
2−
4
de constante d’équilibre :
K
◦ =
K s1 K s2
K s3
= 10
5,2 .
8.2 Influence de la complexation sur la solubilité
1. La réaction observée est une réaction de redissolution d’un solide. Son équation-bilan est une RP
généralisée (voir cours) :
[Mg(OH) 2 (s) + Y
4−
=
[MgY ]
2−
+ 2 OH
− .
Il s’agit en fait de la somme des deux équations :
[Mg(OH) 2 (s)
=
Mg
2+
+ 2 OH
−
Mg
2+
+ Y
4−
=
[MgY ]
2− .
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