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16 • Dissolution – Précipitation – Complexation en solution aqueuse
Une fois le précipité redissous, c(Mg 2ϩ ) vaudra de nouveau 1.10 –2 mol.L –1 . Puisqu’on cherche la
quantité minimale de chlorure d’ammonium à ajouter, le pH à prendre en compte dans le calcul
est celui qui correspond à la limite de solubilité de l’hydroxyde, avec cette valeur de [Mg 2ϩ ].
On a donc :
[Mg 2ϩ ] [HO – ] 2 ϭ K s ϭ 1,82.10 –11 d’où [HO – ] ϭ 4,3.10 –5 mol.L –1
[H 3 O ϩ ] ϭ 1.10 –14 / 4,3.10 –5 ϭ 2,3.10 –10 et pH ϭ 9,6.
Le pH d’un tampon NH 3 /NH 4
ϩ est donné par la relation :
pH ϭ pK a ϩ log 10
et, avec pK a ϭ 9,2 et c(NH 3 ) ϭ 1.0 mol.L –1 , on trouve c(NH 4
ϩ ) ϭ 0,4 mol.L –1 . Pour 200 mL de
solution, il faut donc dissoudre 0,4 mol.L –1 ϫ 0,2 L ϭ 8.10 –2 mol, c’est-à-dire (M ϭ
53,5 g.mol –1 ) 53,5 g.mol –1 ϫ 8.10 –2 mol ϭ 4,28 g de chlorure d’ammonium.
c) Les conditions pour empêcher la précipitation sont les mêmes ; seul l’ordre des opérations est
différent : si on dissout (au minimum) 4,28 g de chlorure d’ammonium dans 100 mL d’une solution de chlorure de magnésium 0,02 M, l’addition ultérieure de 100 mL de solution d’ammoniac
2,0 M ne provoque pas la précipitation de l’hydroxyde.
Exercice 16.18 Sels complexes
L’addition d’acide nitrique dans une solution du sel complexe d’argent
[Ag(NH 3 ) 2 ] ϩ Cl – provoque la formation d’un précipité ; pourtant le nitrate
d’argent est soluble.
Quelles sont la nature et l’origine de ce précipité ?
Solution
■ HNO 3 peut-il réagir directement sur l’ion complexe [Ag(NH 3 ) 2 ] ϩ ?
Dans cet ion les espèces qui le constituent (Ag ϩ ,NH 3 ) sont dissimulées à leurs réactifs (la preuve
en est que la présence d’ions Cl – ne provoque pas la précipitation de chlorure d’argent). Mais n’y
a-t-il pas, dans la solution, des espèces susceptibles de réagir avec un acide ?
Dans la solution, l’ion complexe (soluble), est en équilibre avec Ag ϩ et NH 3 :
[Ag (NH 3 ) 2 ] ϩ (aq)
Ag ϩ (aq) ϩ 2NH 3 (g)
mais la concentration des ions Ag ϩ est trop faible pour que du chlorure d’argent précipite.
Lorsqu’on dissout HNO 3 , les ions H 3 O ϩ qu’il produit réagissent avec NH 3 de la solution, et
l’équilibre ci-dessus est déplacé vers la droite de sorte que [Ag ϩ ] augmente. Lorsque [Ag ϩ ]
[Cl – ] devient plus grand que K s (AgCl), il précipite du chlorure d’argent.
NH 3
[
]
NH 4
+
[
]
--------------- -
16 • Dissolution – Précipitation – Complexation en solution aqueuse
Une fois le précipité redissous, c(Mg 2ϩ ) vaudra de nouveau 1.10 –2 mol.L –1 . Puisqu’on cherche la
quantité minimale de chlorure d’ammonium à ajouter, le pH à prendre en compte dans le calcul
est celui qui correspond à la limite de solubilité de l’hydroxyde, avec cette valeur de [Mg 2ϩ ].
On a donc :
[Mg 2ϩ ] [HO – ] 2 ϭ K s ϭ 1,82.10 –11 d’où [HO – ] ϭ 4,3.10 –5 mol.L –1
[H 3 O ϩ ] ϭ 1.10 –14 / 4,3.10 –5 ϭ 2,3.10 –10 et pH ϭ 9,6.
Le pH d’un tampon NH 3 /NH 4
ϩ est donné par la relation :
pH ϭ pK a ϩ log 10
et, avec pK a ϭ 9,2 et c(NH 3 ) ϭ 1.0 mol.L –1 , on trouve c(NH 4
ϩ ) ϭ 0,4 mol.L –1 . Pour 200 mL de
solution, il faut donc dissoudre 0,4 mol.L –1 ϫ 0,2 L ϭ 8.10 –2 mol, c’est-à-dire (M ϭ
53,5 g.mol –1 ) 53,5 g.mol –1 ϫ 8.10 –2 mol ϭ 4,28 g de chlorure d’ammonium.
c) Les conditions pour empêcher la précipitation sont les mêmes ; seul l’ordre des opérations est
différent : si on dissout (au minimum) 4,28 g de chlorure d’ammonium dans 100 mL d’une solution de chlorure de magnésium 0,02 M, l’addition ultérieure de 100 mL de solution d’ammoniac
2,0 M ne provoque pas la précipitation de l’hydroxyde.
Exercice 16.18 Sels complexes
L’addition d’acide nitrique dans une solution du sel complexe d’argent
[Ag(NH 3 ) 2 ] ϩ Cl – provoque la formation d’un précipité ; pourtant le nitrate
d’argent est soluble.
Quelles sont la nature et l’origine de ce précipité ?
Solution
■ HNO 3 peut-il réagir directement sur l’ion complexe [Ag(NH 3 ) 2 ] ϩ ?
Dans cet ion les espèces qui le constituent (Ag ϩ ,NH 3 ) sont dissimulées à leurs réactifs (la preuve
en est que la présence d’ions Cl – ne provoque pas la précipitation de chlorure d’argent). Mais n’y
a-t-il pas, dans la solution, des espèces susceptibles de réagir avec un acide ?
Dans la solution, l’ion complexe (soluble), est en équilibre avec Ag ϩ et NH 3 :
[Ag (NH 3 ) 2 ] ϩ (aq)
Ag ϩ (aq) ϩ 2NH 3 (g)
mais la concentration des ions Ag ϩ est trop faible pour que du chlorure d’argent précipite.
Lorsqu’on dissout HNO 3 , les ions H 3 O ϩ qu’il produit réagissent avec NH 3 de la solution, et
l’équilibre ci-dessus est déplacé vers la droite de sorte que [Ag ϩ ] augmente. Lorsque [Ag ϩ ]
[Cl – ] devient plus grand que K s (AgCl), il précipite du chlorure d’argent.
NH 3
[
]
NH 4
+
[
]
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