Chapitre 8 • Complexation. Solubilité des composés ioniques
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Si s représente la solubilité de PbSO 4 , K s = s
2 et s = (K s )
1/2
s = (2.10 –8 ) 1/2 = 1,41.10 –4 mol.L –1
M(PbSO 4 ) = 303,2 g.mol –1 d’où : s = 1,41.10 –4 × 303,2 ⇒
L’ajout de sulfate de sodium solide, qui se dissout selon :
Na 2 SO 4 (s)
2 Na + (aq) + SO 4
2– (aq)
provoque la précipitation de PbSO 4 par effet d’ion commun. Si 98 % du sulfate de plomb
précipite, la nouvelle solubilité vaut :
s′ = [Pb
2+ ] = 0,02 × 1,41.10
–4 mol.L
–1
En appelant c la concentration de Na 2 SO 4 en solution : [SO 4
2– ] = c + s′ ≈ c
K s = c × s′
⇒
Sachant que M(Na 2 SO 4 ) = 142 g.mol –1 , la masse de Na 2 SO 4 à ajouter par litre d’effluent est :
m(Na 2 SO 4 ) = 7,1.10 –3 × 142
soit :
Ce qu’il faut retenir de l’exercice 8.5
z Cette application de l’effet d’ion commun montre que le calcul consiste, en pratique, à
déterminer la quantité du sel (possédant un ion commun) qu’il faut ajouter pour faire
précipiter le sel peu soluble.
8.6** Solubilité en milieu tamponné
a)
Ag 2 CrO 4 (s)
2 Ag + (aq) + CrO 4
2– (aq)
2s
s
K s = [Ag + ] 2 [CrO 4
2– ] = 4 s 3 ⇒
Application numérique : pK s = 11,95 ; pK A (HCrO 4
–
/CrO 4
2– ) = 6,5
⇒
Les ions CrO 4
2– dissous à la concentration s ne se protonent que faiblement, car :
pK A – log s = 6,5 – log 6,6.10
–5 = 10,7 (< 12). Il n’y a donc pas lieu de tenir compte de ce
phénomène.
s = 4,3.10
–2 g.L –1
H 2 O
c =
K s
′
s
=
2.10
−8
0,02 ×1,41.10
−4
= 7,1.10
−3 mol.L
−1
m(Na 2 SO 4 ) =1 g.L
–1
s =
K s
4
1 3
=
10
−pK s
4
1 3
)
1/3
)
1/3
( (
s ≈ 6,6.10 –5 mol.L –1