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16 • Dissolution – Précipitation – Complexation en solution aqueuse
• Pour AgBr : c(Br – ) dans la solution vaut 2,0.10 –3 mol.L –1 , et la précipitation de AgBr a lieu
pour la concentration c(Ag ϩ ) satisfaisant à la condition
2,0.10 –3 ϫ [Ag ϩ ] ϭ 4,95.10 –13 c’est-à-dire [Ag ϩ ] ϭ 2,5.10 –10 .
La concentration en ions Ag ϩ nécessaire à la précipitation de AgBr sera donc atteinte avant celle
qui est nécessaire à la précipitation de Ag 2 CrO 4 ; c’est AgBr qui précipitera le premier.
b) Pour que Ag 2 CrO 4 commence à précipiter, c(Ag ϩ ) doit être égal à 3,3.10 –5 mol.L –1 . À ce
moment, la concentration des ions Br – restant en solution est donnée par :
[Br – ] ϫ 3,3.10 –5 ϭ 4,95.10 –13
d’où
[Br – ] ϭ 4,95.10 –13 / 3,3.10 –5 ϭ 1,5.10 –8
Lorsque le chromate d’argent commence à précipiter, la concentration des ions Br – a été réduite
à 1,5.10 –8 mol.L –1 , soit environ 1/130 000 de sa valeur initiale 2.10 –3 mol.L –1 . On peut donc
considérer que la précipitation successive des deux composés est très sélective.
Avez-vous remarqué que, dans ce calcul, l’augmentation de volume due à l’addition de la solution de nitrate d’argent a été négligée ? Pourtant il en résulte une dilution qui modifie les concentrations initiales. Pourquoi peut-on faire cette approximation ?
Supposons qu’on utilise une solution de nitrate d’argent 0,001 M. Pour obtenir la concentration
en ions argent nécessaire à la précipitation du chromate d’argent, il faudrait en ajouter 33 mL à
1 litre de la solution initiale. La précipitation de AgBr commencerait dès la première goutte
ajoutée. On peut donc négliger l’augmentation de volume de la solution due à l’addition du
nitrate d’argent.
Équilibres de dissolution simultanés
Exercice 16.9
a) Quelles sont les concentrations molaires des espèces ioniques présentes
dans une solution aqueuse en contact à la fois avec du chlorure de titane TiCl
et du bromure de titane TiBr solides ?
b) Comment la solubilité naturelle de chacun de ces deux composés se trouvet-elle modifiée dans cette situation ?
Solution
a) Procédons méthodiquement (cf. Introduction) :
TiCl et TiBr sont deux composés ioniques très peu solubles (la valeur de leurs produits de
solubilité – cf. Annexe L – l’atteste). Cependant une certaine quantité des ions qui les constituent
passent en solution, et la solution contient donc les trois espèces ioniques Ti ϩ , Cl – et Br – .
Mais les deux équilibres
TiCl (s)
Ti ϩ (aq) ϩ Cl – (aq)
(a)
et
TiBr (s)
Ti ϩ (aq) ϩ Br – (aq)
(b)
se trouvent couplés par le fait que les ions Ti ϩ participent aux deux : il n’y a qu’une seule
concentration c(Ti ϩ ), même si les ions Ti ϩ ont deux provenances, et cette concentration intervient dans les deux équilibres.
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16 • Dissolution – Précipitation – Complexation en solution aqueuse
• Pour AgBr : c(Br – ) dans la solution vaut 2,0.10 –3 mol.L –1 , et la précipitation de AgBr a lieu
pour la concentration c(Ag ϩ ) satisfaisant à la condition
2,0.10 –3 ϫ [Ag ϩ ] ϭ 4,95.10 –13 c’est-à-dire [Ag ϩ ] ϭ 2,5.10 –10 .
La concentration en ions Ag ϩ nécessaire à la précipitation de AgBr sera donc atteinte avant celle
qui est nécessaire à la précipitation de Ag 2 CrO 4 ; c’est AgBr qui précipitera le premier.
b) Pour que Ag 2 CrO 4 commence à précipiter, c(Ag ϩ ) doit être égal à 3,3.10 –5 mol.L –1 . À ce
moment, la concentration des ions Br – restant en solution est donnée par :
[Br – ] ϫ 3,3.10 –5 ϭ 4,95.10 –13
d’où
[Br – ] ϭ 4,95.10 –13 / 3,3.10 –5 ϭ 1,5.10 –8
Lorsque le chromate d’argent commence à précipiter, la concentration des ions Br – a été réduite
à 1,5.10 –8 mol.L –1 , soit environ 1/130 000 de sa valeur initiale 2.10 –3 mol.L –1 . On peut donc
considérer que la précipitation successive des deux composés est très sélective.
Avez-vous remarqué que, dans ce calcul, l’augmentation de volume due à l’addition de la solution de nitrate d’argent a été négligée ? Pourtant il en résulte une dilution qui modifie les concentrations initiales. Pourquoi peut-on faire cette approximation ?
Supposons qu’on utilise une solution de nitrate d’argent 0,001 M. Pour obtenir la concentration
en ions argent nécessaire à la précipitation du chromate d’argent, il faudrait en ajouter 33 mL à
1 litre de la solution initiale. La précipitation de AgBr commencerait dès la première goutte
ajoutée. On peut donc négliger l’augmentation de volume de la solution due à l’addition du
nitrate d’argent.
Équilibres de dissolution simultanés
Exercice 16.9
a) Quelles sont les concentrations molaires des espèces ioniques présentes
dans une solution aqueuse en contact à la fois avec du chlorure de titane TiCl
et du bromure de titane TiBr solides ?
b) Comment la solubilité naturelle de chacun de ces deux composés se trouvet-elle modifiée dans cette situation ?
Solution
a) Procédons méthodiquement (cf. Introduction) :
TiCl et TiBr sont deux composés ioniques très peu solubles (la valeur de leurs produits de
solubilité – cf. Annexe L – l’atteste). Cependant une certaine quantité des ions qui les constituent
passent en solution, et la solution contient donc les trois espèces ioniques Ti ϩ , Cl – et Br – .
Mais les deux équilibres
TiCl (s)
Ti ϩ (aq) ϩ Cl – (aq)
(a)
et
TiBr (s)
Ti ϩ (aq) ϩ Br – (aq)
(b)
se trouvent couplés par le fait que les ions Ti ϩ participent aux deux : il n’y a qu’une seule
concentration c(Ti ϩ ), même si les ions Ti ϩ ont deux provenances, et cette concentration intervient dans les deux équilibres.
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