1. Expérience 1 : Solubilité dans l'eau distillée

Question

a) Écrire l'équation de l'équilibre hétérogène considéré et renseigner les concentrations initiale (t= 0) et à l'équilibre (teq) pour chacun des 2 ions

Question

b) l'équilibre, donner l'expression de la concentration en ions hydroxydes (Cb), en fonction de Ca, V0 et VE

Solution

Cb .V0 = Ca .VE d'où Cb = Ca .VE / V0

Question

c) Etablir l'expression de la solubilité S1 en fonction de Cb

Solution

Cb = 2S1

S1 = Cb / 2

Question

d) Exprimer le produit de la solubilité Ks

Solution

K s = [ Ca 2 + . ] . [ OH . ] 2 K_s =[ Ca^{2+ color white.} ].[ OH^-{color white.} ]^2
K s = S 1 . ( 2 S 1 ) 2 K_s = S_1 . (2S_1)^2
K s = 4 S 1 . 3 K_s =4S_1 {Color white.}^3
Remarque

Sinon remarquer que

[OH-] = Cb

Ks = S1 . Cb 2

2. Expérience 2 : Effet de l'ion commun OH-

Question

a) Ecrire l'équation de l'équilibre hétérogène considéré et renseigner les concentrations initiale (t= 0) et à l'équilibre (teq) pour chacun des 2 ions.

Question

b) a l'équilibre, donner l'expression de la concentration en ions hydroxydes (Cb), en fonction de Ca, V0 et VE

Solution

Cb .V0 = Ca .VE d'où Cb = Ca .VE / V0

Question

c) Exprimer x en fonction de Nb

Solution

N b . 20 = x . ( 20 + 40 ) N_b . 20= x.( 20+40 )

d'ou x = 20 . Nb/60

Question

d) Etablir l'expression de la solubilité S2 en fonction de Cb et x

Solution

Cb = 2S2 + x

S2 = (Cb - x) / 2

Question

e) Exprimer le produit de la solubilité Ks , en fonction de Cb et S2

Solution

K s = [ Ca 2 + . ] . [ OH . ] 2 K_s =[ Ca^{2+ color white.} ].[ OH^-{color white.} ]^2
K s = S 2 . C b . 2 K_s = S_2 . C_b { color white. }^2

3. Les valeurs expérimentales sont consignées dans le tableau. Dans ce tableau V0, Va et VE désignent respectivement les volumes de prises d'essais, de chutes de burette et d'équivalence.

Question

Attribuer la valeur de VE pour chacune des 2 expériences. (Compléter le tableau)

4. Discussion des résultats

Question

a) Commenter l'évolution des valeurs Ks

Solution

KS est une constante thermodynamique qui ne dépend que de la température ,ce qui est bien vérifié !

Question

b) Commenter l'évolution des valeurs de solubilité

Solution

La solubilité a diminué avec l'addition de l'ion OH- , en accord avec le déplacement en sens inverse de la solubilité prévu par la loi de Le Chatelier.