Chapitre 8 • Complexation. Solubilité des composés ioniques
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Rappel. La force ionique d’une solution est donnée par :
, où c i et z i représentent
respectivement la concentration molaire et le nombre de charge de chaque ion i dissous.
8.5** Faire précipiter un cation toxique
Des effluents industriels contiennent une suspension de sulfate de plomb dans l’eau. Après avoir
donné la solubilité du sulfate de plomb en g.L –1 , calculer la masse de sulfate de sodium solide à
ajouter par litre d’effluent pour que, dans un premier traitement, on puisse faire précipiter 98 %
du sulfate de plomb dissous.
Donnée : K s (PbSO 4 ) = 2.10 –8 .
8.6** Solubilité en milieu tamponné
Le chromate d’argent Ag 2 CrO 4 est un sel peu soluble. Calculer sa solubilité :
a) dans l’eau pure,
b) en milieu tamponné de pH = 5.
Données : pK s (Ag 2 CrO 4 ) = 11,95.
La première acidité de l’acide chromique H 2 CrO 4 peut être considérée comme forte ; pour la
seconde : pK A (HCrO 4
– /CrO 4
2– ) = 6,5.
8.7* Solubilité en milieu acidifié
La solubilité du sulfate de baryum dans de l’acide chlorhydrique à 2,5 mol.L
–1 vaut
3,54.10
–4 mol.L –1 . En déduire le produit de solubilité du sulfate de baryum dans ce milieu.
Donnée : dans les conditions de force ionique de l’exercice : pK A (HSO 4
– /SO 4
2– ) ≈ 1,7.
8.8*** Complexer pour dissoudre
100 mL d’eau contiennent en suspension 1,66 g de chromate d’argent Ag 2 CrO 4 , insoluble. Pour
dissoudre ce précipité, il est envisagé de complexer les ions Ag
+ par l’ammoniac sous forme d’ions
diammineargent(I), solubles. Quelle masse minimale d’une solution concentrée d’ammoniaque à
28 % doit-on ajouter aux 100 mL de suspension, pour dissoudre le chromate d’argent ? Quel est
alors le pH de la solution ?
Données : M(Ag 2 CrO 4 ) = 331,74 g.mol –1 .
Dans les conditions de force ionique de la solution après dissolution de Ag 2 CrO 4 :
pK s (Ag 2 CrO 4 ) = 11,3 ; pK d [Ag(NH 3 ) 2 ]
+ = 7,4 ; pK A (NH 4
+ /NH 3 ) = 9,37.
8.9* Solubiliser le sel d’un ion métallique sans précipitation de l’hydroxyde
À quel pH minimal doit-on acidifier l’eau destinée à constituer une solution de sulfate de gallium
à 7.10 –3 mol.L –1 afin d’éviter la précipitation de l’hydroxyde de gallium Ga(OH) 3 ?
Donnée : dans les conditions de l’expérience, pK s (Ga(OH) 3 ) = 35,7.
I =
1
2
c i
i
z i
2
∑
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Rappel. La force ionique d’une solution est donnée par :
, où c i et z i représentent
respectivement la concentration molaire et le nombre de charge de chaque ion i dissous.
8.5** Faire précipiter un cation toxique
Des effluents industriels contiennent une suspension de sulfate de plomb dans l’eau. Après avoir
donné la solubilité du sulfate de plomb en g.L –1 , calculer la masse de sulfate de sodium solide à
ajouter par litre d’effluent pour que, dans un premier traitement, on puisse faire précipiter 98 %
du sulfate de plomb dissous.
Donnée : K s (PbSO 4 ) = 2.10 –8 .
8.6** Solubilité en milieu tamponné
Le chromate d’argent Ag 2 CrO 4 est un sel peu soluble. Calculer sa solubilité :
a) dans l’eau pure,
b) en milieu tamponné de pH = 5.
Données : pK s (Ag 2 CrO 4 ) = 11,95.
La première acidité de l’acide chromique H 2 CrO 4 peut être considérée comme forte ; pour la
seconde : pK A (HCrO 4
– /CrO 4
2– ) = 6,5.
8.7* Solubilité en milieu acidifié
La solubilité du sulfate de baryum dans de l’acide chlorhydrique à 2,5 mol.L
–1 vaut
3,54.10
–4 mol.L –1 . En déduire le produit de solubilité du sulfate de baryum dans ce milieu.
Donnée : dans les conditions de force ionique de l’exercice : pK A (HSO 4
– /SO 4
2– ) ≈ 1,7.
8.8*** Complexer pour dissoudre
100 mL d’eau contiennent en suspension 1,66 g de chromate d’argent Ag 2 CrO 4 , insoluble. Pour
dissoudre ce précipité, il est envisagé de complexer les ions Ag
+ par l’ammoniac sous forme d’ions
diammineargent(I), solubles. Quelle masse minimale d’une solution concentrée d’ammoniaque à
28 % doit-on ajouter aux 100 mL de suspension, pour dissoudre le chromate d’argent ? Quel est
alors le pH de la solution ?
Données : M(Ag 2 CrO 4 ) = 331,74 g.mol –1 .
Dans les conditions de force ionique de la solution après dissolution de Ag 2 CrO 4 :
pK s (Ag 2 CrO 4 ) = 11,3 ; pK d [Ag(NH 3 ) 2 ]
+ = 7,4 ; pK A (NH 4
+ /NH 3 ) = 9,37.
8.9* Solubiliser le sel d’un ion métallique sans précipitation de l’hydroxyde
À quel pH minimal doit-on acidifier l’eau destinée à constituer une solution de sulfate de gallium
à 7.10 –3 mol.L –1 afin d’éviter la précipitation de l’hydroxyde de gallium Ga(OH) 3 ?
Donnée : dans les conditions de l’expérience, pK s (Ga(OH) 3 ) = 35,7.
I =
1
2
c i
i
z i
2
∑