TPLPI . 1 LES REACTIONS DE PRECIPITATION - PRODUIT DE SOLUBILITE

I- Introduction
Lors de l’addition de certains ions (OH −, Cl − , ....) dans une solution contenant des cations métalliques, nous constatons qu’il apparaît une phase solide.
L’apparition d’un solide, à partir des ions en solution, constitue une réaction de précipitation (on dit « le solide précipite »).
Lorsque la solution est au contact du solide, on obtient un état d’équilibre chimique hétérogène : la solution aqueuse est dite « saturée » (à la température considérée).

Exemples :

II- Constante d’équilibre : le produit de solubilité
1) Définition
Soit la réaction de dissolution suivante : ApBq (s) = p Aq+ + q Bp-

Aq+ est un cation (ion chargé positivement) ; Bp- est un anion (ion chargé négativement).

Le produit de solubilité Ks du solide ApBq (s) correspond à la constante d’équilibre de la réaction de dissolution de ce solide :
Ks (ApBq) = [Aq+]p . [Bp-]q

Remarque 1 : Le produit de solubilité est sans dimension et ne dépend que de la température.
Remarque 2 : Les produits de solubilité ont des valeurs faibles, souvent exprimées sous la forme 10− x , ce qui justifie l’emploi fréquent du pKs.

pKs = − logKs donc Ks = 10−pKs

Remarque 3 : Pour utiliser le produit de solubilité, il ne faut pas utiliser de solutions trop concentrées !

2) Quelques ordres de grandeur
A 25°C *, on a :

III- Solubilité d’un solide
3) Définition

La solubilité s d’un solide ionique est définie comme la quantité maximale de ce solide qu’on peut dissoudre par litre de solution. Elle s’exprime en mol.L-1. ou en g.L-1.

4) Conséquences
Dans un litre d’eau pure, on introduit x mol du solide ionique ApBq (s). Soit s la solubilité du solide.
En utilisant la définition ci-dessus, on peut établir le tableau de moles qui suit :
ApBq (s) = p Aq+ + q Bp-
Initialement
x