Aurélie jan 04

Solubilité du chromate d'argent, Ag2CrO4, dans divers milieux.

d'après bac STL CLPI juin, septembre, Antilles 2003

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solubilité et complexation

On s'intéresse à la solubilité du chromate d'argent, Ag2CrO4, dans divers milieux.

Données (à 25 °C) Masse molaire du chromate d'argent : 331,8 g.mol-1

Produit de solubilité du chromate d'argent : KS = 1,6 10-12

Constante de dissociation du complexe [Ag(NH3)2]+ : KD = 6,3 10-8

  1. Solubilité dans l'eau pure : le chromate d'argent est un composé très peu soluble dans l'eau.
    - Ecrire l'équation de la réaction traduisant la mise en solution de ce composé.
    - Donner l'expression littérale du produit de solubilité KS.
    - Calculer la solubilité s du chromate d'argent dans l'eau en g.L-1.
  2. Solubilité dans une solution aqueuse de nitrate d'argent.
    - Montrer qualitativement comment doit évoluer la solubilité s' du chromate d'argent dans une solution de nitrate d'argent par rapport à sa solubilité s dans l'eau pure.
    - Calculer la nouvelle solubilité s' (en g.L-1) du chromate d'argent dans une solution de nitrate d'argent de concentration 0,10 mol.L-1.
  3. Dissolution du chromate d'argent : une solution d'ammoniac peut dissoudre le chromate d'argent par formation de l'ion complexe [Ag(NH3)2]+.
    - Donner le nom de l'ion complexe formé en nomenclature officielle.
    - Ecrire l'équation de la réaction de l'ammoniac avec le chromate d'argent.
    - Donner l'expression de la constante de dissociation KD du complexe [Ag(NH3)2]+.
    On veut dissoudre 10,0 g de chromate d'argent dans 200 mL d'une solution S d'ammoniac. Calculer la concentration minimale nécessaire de la solution S (on ne tiendra pas compte des propriétés basiques de NH3 et on considérera que la dissolution s'effectue sans variation de volume).

     

corrigé
Ag2CrO4 solide = 2Ag+ + CrO42-.

Ks = [Ag+]2[CrO42-] ; on pose s= [CrO42-] ;

solution électriquement neutre : [Ag+] = 2 [CrO42-] d'où [Ag+] = 2 s

Ks = (2s)² s = 4 s3 = 1,6 10-12 soit s3 = 0,4 10-12

prendre la racine cubique : s = 7,35 10-5 mol/L

multiplier par la masse molaire du chromate d'argent : s= 7,35 10-5 *331,8 =2,44 10-2 g/L.

effet d'ion commun : la solution de nitrate d'argent apporte des ions argent (0,1 mol dans 1 L); Ks ne dépend que de la température et à température constante [CrO42-] va donc diminuer

s'= [CrO42-] ; [Ag+] = 2s'+0,1 voisin 0,1

Ks= [Ag+]2[CrO42-] = 0,1² s' = 1,6 10-12

s'= 1,6 10-10 mol/L ou bien s'= 1,6 10-10*331,8 = 5,3 10-8 g/L.

ion diammine argent (I)

Ag2CrO4 solide + 4 NH3 = 2[Ag(NH3)2]+ + CrO42- (1)

constante de dissociation KD associée à l'équilibre : [Ag(NH3)2]+= Ag+ +2NH3.

KD= [Ag+][NH3]2 / [[Ag(NH3)2]+]

Qté de matière de chromate d'argent : 10 / 331,8 = 3 10-2 mol

Qté de matière d'ammoniac d'après (1) : 4*3 10-2 = 0,12 mol

0,12 mol dans 0,2 L d'où [NH3]=0,12 / 0,2 = 0,6 mol/L.

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