Cet exemple de problème montre comment déterminer la solubilité d'un solide ionique dans l'eau à partir d'une substance produit de solubilité.
Problème
- Le produit de solubilité du chlorure d'argent (AgCl) est de 1,6 x 10-10 à 25 ° C.
- Le produit de solubilité du fluorure de baryum (BaF2) est 2 x 10-6 à 25 ° C.
Calculez la solubilité des deux composés.
Solutions
La clé pour résoudre les problèmes de solubilité est de configurer correctement vos réactions de dissociation et de définir la solubilité. Solubilité est la quantité de réactif qui sera consommé pour saturer la solution ou atteindre l'équilibre du réaction de dissociation.
AgCl
La réaction de dissociation d'AgCl dans l'eau est:
AgCl (s) ↔ Ag+ (aq) + Cl- (aq)
Pour cette réaction, chaque mole d'AgCl qui se dissout produit 1 mole des deux Ag+ et Cl-. La solubilité serait alors égale à la concentration des ions Ag ou Cl.
solubilité = [Ag+] = [Cl-]
Pour trouver ces concentrations, rappelez-vous cette formule pour le produit de solubilité:
Ksp = [A]c[B]ré
Donc, pour la réaction AB ↔ cA + dB:
Ksp = [Ag+] [Cl-]
Depuis [Ag+] = [Cl-]:
Ksp = [Ag+]2 = 1,6 x 10-10
[Ag+] = (1,6 x 10-10)½
[Ag+] = 1,26 x 10-5 M
solubilité de AgCl = [Ag+]
solubilité de AgCl = 1,26 x 10-5 M
BaF2
La réaction de dissociation de BaF2 dans l'eau c'est:
BaF2 (s) ↔ Ba+ (aq) + 2 F- (aq)
La solubilité est égale à la concentration des ions Ba en solution. Pour chaque mole de Ba+ ions formés, 2 moles de F- des ions sont produits, donc:
[F-] = 2 [Ba+]
Ksp = [Ba+][F-]2
Ksp = [Ba+] (2 [Ba+])2
Ksp = 4 [Ba+]3
2 x 10-6 = 4 [Ba+]3
[Ba+]3 = ¼ (2 x 10-6)
[Ba+]3 = 5 x 10-7
[Ba+] = (5 x 10-7)1/3
[Ba+] = 7,94 x 10-3 M
solubilité de BaF2 = [Ba+]
solubilité de BaF2 = 7,94 x 10-3 M
Réponses
- La solubilité du chlorure d'argent, AgCl, est de 1,26 x 10-5 M à 25 ° C.
- La solubilité du fluorure de baryum, BaF2, est 3,14 x 10-3 M à 25 ° C.