Constante du produit de solubilité du Ba(OH)2 Nom : Partenaire : Objectif : Introduction :

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1 Constante du produit de solubilité du Ba(OH) 2 Nom : Partenaire : Objectif : L'objectif de ce laboratoire vise à calculer la valeur K ps du Ba(OH) 2. Introduction : Lorsqu'un composé ionique se dissout dans l'eau, ses ions se dissocient et s'hydratent. Lorsqu'une solution se sature, la capacité de l'eau à dissocier les ions par hydratation atteint sa limite. Dans une solution très riche en ions, les ions positifs et négatifs s'attirent les uns les autres pour former des composés par liaison ionique. Ces composés forment un précipité. Simultanément, les autres molécules de ce composé se dissocient pour former des ions. Quand la vitesse de dissolution des composés ioniques est égale à la vitesse de formation des composés ioniques (précipités), on dit que le système atteint son état d'équilibre. Le phénomène est illustré par la réaction suivante du Ba(OH) 2 Ba(OH) 2(s) Ba 2+ (aq) + 2OH 1- (aq) La constante du produit de solubilité K ps est définie par l'équation suivante : K sp = [Ba 2+ ][OH 1- ] 2 Les concentrations aqueuses sont les seules représentées dans l'équation, étant donné que les concentrations de solides ont une valeur de 1 et de ce fait n'ont pas d'incidence sur le calcul. En déterminant en laboratoire la concentration exacte d'ions Ba +2 dans la solution originale, il est également possible de déterminer la concentration de OH 1-. Au moyen de ces concentrations, on peut calculer la valeur K ps du Ba(OH) 2.

2 Procédure : 1. Préparez environ 100 ml d'une solution saturée d'hydroxyde de baryum en mettant environ 7 grammes de Ba(OH) 2 8H 2 O dans un bécher propre et sec de 250 ml puis en ajoutant 100 ml d'eau distillée. Mélangez pendant deux à trois minutes pour saturer la solution. 2. Installez le filtre comme indiqué par l'illustration n 1. Filtrez votre solution dans un deuxième bécher de 250 ml. (Cette opération permet de supprimer toute trace d'hydroxyde de baryum non dissout). Illustration n 1 entonnoir en verre avec papier-filtre anneau pince statif 3. A l'aide d'un cylindre gradué propre et sec de 50 ml ou 100 ml, mesurez exactement 50 ml de la solution saturée. Utilisez un compte-gouttes pour que le bas du ménisque atteigne la barre des 50 ml. Notez ce volume dans le tableau de données en inscrivant le nombre correct de chiffres importants. 4. Rincez l'un des béchers de 250 ml. Rincez-le une dernière fois avec 30 à 40 ml d'eau distillée. Versez soigneusement les 50 ml de votre solution saturée d'hydroxyde de baryum dans le bécher. Ajoutez 15 ml d'eau distillée dans le cylindre gradué, agitez puis versez dans le bécher de 250 ml. 5. Vous obtenez 25 ml de Na 2 SO 4 à 0,5 M. Versez doucement la solution dans le bécher contenant l'hydroxyde de baryum. Un précipité de BaSO 4 se forme. 6. Prenez un bout de papier-filtre et placez-le dans un bécher pour obtenir la masse. 7. Ôtez le papier-filtre du bécher et placez-le dans l'entonnoir de Buchner qui fait partie de l'appareil présenté dans l'illustration n 2. entonnoir de Buchner avec papier-filtre fiole à filtration

3 Illustration n 2 8. Au moyen du dispositif d'aspiration, versez votre précipité dans l'entonnoir pour recueillir le précipité du mélange. Utilisez une spatule en caoutchouc pour mettre autant de matière solide que possible sur le filtre. 9. Rincez le bécher dans de petites quantités d'eau distillée pour éliminer toute trace de résidu solide. 10. Utiliser le dispositif d'aspiration pendant encore 30 secondes pour sécher le solide. 11. Placez le solide et le papier-filtre dans le bécher de 100 ml que vous aurez préalablement pesé. Couvrez le bécher et laissez sécher le sulfate de baryum. 12. Le lendemain, pesez ensemble le bécher, le papier-filtre et le sulfate de baryum.

4 Données : Calculs : Volume de solution saturée (étape 3) Masse du bécher et du papier-filtre (étape 6) Masse du bécher, du papier-filtre et du BaSO 4 (étape 12) 1. Calculez la quantité en grammes de BaSO 4 récupéré. 2. Calculez le nombre de moles de BaSO 4. (Masse molaire du BaSO 4 = 233,39 g) 3. Le nombre de moles de BaSO 4 correspond au nombre de moles d'ions Ba +2 présentes dans la solution saturée. Compte tenu du volume de solution saturée, déterminez la concentration d'ions Ba Écrivez l'équation chimique de la dissolution de l'hydroxyde de baryum solide. 5. Écrivez l'expression K ps de la réaction ci-dessus. 6. À partir de [Ba +2 ], calculez la valeur Kps de l'hydroxyde de baryum.

5 Conseils : Matériel nécessaire 2 béchers de 250 ml 1 spatule en caoutchouc 1 cylindre gradué de 50 ml 1 bécher de 100 ml 1 compte-gouttes 2 morceaux de papier-filtre 1 entonnoir de Buchner, un anneau et une fiole à filtration 1 entonnoir en verre Na 2 SO 4 à 0,5 M (71,02 g/l)

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