SOLUTION ÉQUILIBRES EN

Réactions de précipitation

Un grand nombre de composés ont une solubilité limitée. Citons la plupart des sulfures, des orthophosphates et des hydroxydes, les oxalates et les sulfates alcalino-terreux, les halogénures d'argent, les oxinates...

Produit de solubilité et solubilité

Produit de solubilité

Soit la réaction de formation de complexe :

Supposons que AX soit peu soluble. Deux situations peuvent se présenter.

1. La solution est saturée de AX ; du solide est alors en excès et on a les deux équilibres simultanés :

(s) désignant la phase solide.

Par exemple :

L'application de la loi d'action de masses aux deux équilibres donne :

– pour le premier |AX| = S₀ (S₀ étant la solubilité propre de AX) ;

– pour le second :

Des deux relations précédentes on tire :

K_S est appelé produit de solubilité de AX. On utilise plus commodément pK_S = − lgK_S. Dans le cas du chlorure d'argent :

2. La solution n'est pas saturée de AX ; dans ce cas |AX| < S₀ et, par conséquent :

Jamais on ne pourra avoir |A||X| > K_S. Si, dans une solution, les concentrations |A| et |X| introduites semblaient devoir vérifier cette dernière inégalité, il précipiterait AX en quantité telle que le produit des concentrations résiduelles |A| et |X| vérifieraient l'égalité au produit de solubilité.

Dans le cas général :

la relation du produit de solubilité s'écrit :

Par exemple, pour Ag₂CrO₄ :

pour Ca₃(PO₄)₂,

Certains composés sont extrêmement insolubles, comme le sulfure mercurique HgS avec |Hg²⁺||S^2-| = 10^-51,8.

Solubilité totale

La solubilité totale S d'un composé AX (exprimée en moles de A dissoutes) est la somme des concentrations de A sous toutes ses formes quand on introduit AX jusqu'à saturation dans une solution quelconque :

Or |AX| = S₀ et |A||X| =K_S ; par suite :

Elle dépend de la présence initiale éventuelle de X. On pourrait, de même, exprimer la solubilité totale de AX en moles de X dissoutes.

Solubilité dans l'eau pure

Si on dissout AX dans l'eau pure, on a :

et la relation du paragraphe précédent s'écrit :

Le terme S₀ est souvent très faible [...]

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