Solubilité - définition

Transcription

1 Solubilité - définition 1. Définis si les substances suivantes vont former des solutions ioniques ou moléculaires : a. RbBr(s) b. CHCl 3 (l) c. CsNO 3 (s) d. CuSO 4 (s) e. S 8 (s) f. CrCl 3 (s) g. NaCH 3 COO(s) h. ICl(s) i. HNO 3 (l) j. CH 4 (g) 2. Écris les équations de dissolution des substances suivantes : a. (NH 4 ) 2 SO 4 (s) b. CH 3 CH 2 OH(l) c. K 2 CO 3 (s) d. CaCl 2 (s) 3. Écris les réactions d'équilibre pour les solutions saturées suivantes : a. K 3 PO 4 b. NH 4 Cl c. Al(NO 3 ) 3 4. Le fluorure d'aluminium AlF 3 a une solubilité de 5,59 g/l à 20 C. Calcule sa solubilité en moles/litres. 5. La solubilité molaire de MgCO 3 est de 1,26 x 10-3 M à 25 C. Exprime cette valeur en grammes par litre. 6. On demande à un étudiant de déterminer la solubilité du chlorure de potassium, KCl. Il ajoute un excès de KCl à de l'eau, remue et laisse la solution reposer toute la nuit. Le lendemain, il pipette un échantillon de 25,00 ml de la solution saturée et le fait évaporer dans un récipient qu'il a préalablement pesé. Il pèse ensuite l'ensemble, plat plus échantillon ; il fait bouillir l'eau, fait refroidir le résidu et re-pèse l'ensemble (résidu plus récipient). Voici les données obtenues : Température de la solution 22,5 C masse du récipient vide 54,87 g

2 masse de la solution plus du récipient 84,84 g masse du résidu plus du récipient 62,59 g a. Calcule la masse de l'échantillon b. Calcule la masse de KCl dans l'échantillon c. Cacule la masse de l'eau dans l'échantillon d. Calcule la solubilité en g de KCl dans 100,0 g d'eau à 22,5 C e. Calcule la solubilité molaire de KCl. 7. Examine le diagramme suivant : a. Quel sel est le plus soluble à 60 C? b. Si on met 40 g de KCl dans 100 g d'eau à 90 C, la solution sera-t-elle saturée? c. Si on chauffe une solution saturée d'acétate de calcium, Ca(CH 3 COO) 2 de 20 C à 80 C, qu'observera-t-on? d. Si on met 20 g de MgCl 2 dans 100 g d'eau à 20 C que l'on fait chauffer cette solution, qu'observera-t-on? e. Si on dissout 90 g de KBr et LiCl dans 100g d'eau à 90 C puis que l'on fait refroidir cette solution à 10 C, quel sel se formera en premier? f. Une solution contient 20 g de KCl et 20 g de KBr dans 100g d'eau à 20 C. Si la solution est laissée à l'air libre pour que l'eau s'évapore, quel sel se formera en premier? g. Comment évolue la solubilité de LiCl en fonction de la température? Comment évolue l'équilibre de la réaction : LiCl(s) Li + (aq) + Cl - (aq) quand la température augmente? La réaction de dissolution de LiCl est-elle endothermique ou

3 exothermique? h. La réaction de dissolution de Ca(CH 3 COOH) 2 est-elle endothermique ou exothermique? 8. Calcule la concentration de chacun des ions dans les solutions suivantes : a. 0,25 M FeCl 3 b. 1,5 x 10-3 M Al 2 (SO 4 ) 3 c. 12,0 g de (NH 4 ) 2 CO 3 dans 2,50 litres d. 0,41 g de Ca(OH) 2 dans 500 ml de solution aqueuse e. 2,50 g de KBr dans 150 ml de solution aqueuse 9. Calcule la concentration de chacun des ions présents quand : a. 25,0 ml d'eau sont ajoutés à 20,0 ml de solution de Fe 3+ à 0,35 M b. 50,0 ml de solution de Ag + à 0,25 M sont mélangés à 100,0 ml de solution de NO 3 - à 0,10 M c. 55,0 ml de solution de MgCl 2 à 0,185 M sont mélangés à 25,0 ml de solution de CaBr 2 à 4,8 x 10-2 M. d. 95,0 ml de solution de Al(NO 3 ) 3 à 8,65 x 10-4 sont mélangés à 15,0 ml de solution de Ag 2 SO 4 à 7,50 x 10-6 M e. 25,0 ml de solution de NH 4 Br à 0,360 M sont mélangés à 75,0 ml de (NH 4 ) 2 SO 4 à 0,160 M. f. 10,0 ml de solution de Ba(NO 3 ) 2 à 0,100 M sont mélangés à 40,0 ml de solution de AgNO 3 à 0,300 M.

4 Équations ioniques et précipités 1. Détermine si 0,2 M des mélanges suivants vont précipiter ou pas. S'ils précipitent, détermine la nature du sel formé. a. AgNO 3 et NH 4 Br b. SrBr 2 et NaNO 3 c. KOH et AlCl 3 d. NaI et Pb(NO 3 ) 2 e. BaS et Na 2 SO 4 f. CaS et NH 4 Cl 2. Détermine si 0,2 M des mélanges suivants vont précipiter ou pas. S'ils précipitent, détermine la nature du sel formé et écris l'équation de la réaction, l'équation ionique totale et l'équation ionique nette. a. MgS + Sr(OH) 2 b. CuBr 2 + Pb(NO 3 ) 2 c. FeBr 3 + SrI 2 d. Ba(NO 3 ) 2 + Li 2 SO 4 e. K 3 PO 4 + CuCl 2 f. (NH 4 ) 2 SO 3 + Al 2 (SO 4 ) 3 g. nitrate de fer + phosphate de sodium h. sulphate de zinc et chlorure de fer (II) i. sulphate de cobalt (II) et carbonate de lithium j. nitrate de fer (III) et sulfure de magnésium k. sulfate de béryllium et carbonate d'ammonium l. sulfate de magnésium et hydroxyde de strontium 3. Une solution contient des ions Sr 2+, Ca 2+ et Ag +. Quels composés doivent être ajoutés et dans quel ordre pour séparer ces ions? 4. Une solution contient des ions Mg 2+, Pb 2+ et Zn 2+. Quels composés doivent être ajoutés et dans quel ordre pour séparer ces ions? 5. Une solution contient un ou plusieurs des ions suivants S 2-, OH -, Cl - et CO Tu dois identifier les ions présents en utilisant seulement les produits suivants : AgNO 3, Ba(NO 3 ) 2, Cu(NO 3 ) 2 et Sr(NO 3 ) 2. Décris ta procédure.

5 Le produit de solubilité 1. Écris l'équation de dissolution des sels suivants ainsi que l'expression de la constante de solubilité. a. BaSO 4 (s) b. MgF 2 (s) c. Ag 2 S(s) d. Cu(IO 3 ) 2 (s) 2. Quel est le sel le plus soluble? Le moins soluble? AgCl K sp = 1,8 x AgI K sp = 8,5 x AgBr K sp = 5,4 x Une solution en équilibre avec un précipité de FeCO 3 contient 5,0 x 10-6 M de Fe 2+ et 6,0 x 10-6 M de CO Calcule K sp pour FeCO Combien de grammes de PbSO 4 (s) se dissolveront dans 5,0 l d'eau? 5. Combien de grammes de BaCrO 4 sont présents dans 10,0 l de solution saturée de BaCrO 4? 6. Calcule la solubilité molaire de Ag 2 CrO Calcule la solubilité de CaSO 4 en grammes/litre. 8. Calcule la solubilité de Fe(OH) 2 en grammes/litre. 9. Une solution en équilibre avec un précipité de Ag 2 S contient 1,6 x M d'ions S 2- et 2,6 x M d'ions Ag +. Calcule le produit de solubilité de Ag 2 S. 10. Quelle est la concentration de OH - dans une solution saturée de Zn(OH) 2? K sp = 4,1 x pour Zn(OH) Quelle masse de Pb 2+ est présente dans 5,0 l de soltion saturée de Pb(IO 3 ) 2? 12. Un précipité se formera-t-il si 1,0 l de solution de Fe 2+ de concentration 3,0 x M est ajouté à 1,0 l de solution de S 2- de concentration 1,2 x 10-8 M?

6 13. Quelle concentration d'ions F - doit être présente pour faire précipiter CaF 2 dans une solution de Ca(NO 3 ) 2 de concentration 3,0 x 10-3 M? K sp = 1,5 x pour CaF Un précipité se formera-t-il si 10,0 ml de solution de Pb(NO 3 ) 2 de concentration 1,0 x 10-3 M sont ajoutés à 40,0 ml de solution de Na 2 SO 4 de concentration 1,5 x 10-4 M? 15. Un précipité se formera-t-il si 25,0 ml de solution de Zn(NO 3 ) 2 de concentration 1,0 x 10-4 M sont ajoutés à 45,0 ml de solution de Ca(OH) 2 de concentration 2,4 x 10-5 M? K sp = 4,1 x pour Zn(OH) La solubilité de Mn(IO 3 ) 2 est de 4,78 x 10-3 M. Quelle concentration de Mn 2+ est nécessaire pour précipiter Mn(IO 3 ) 2 dans une solution de KIO 3 de concentration 0,0200 M? 17. Un étudiant doit trouver la valeur de K sp pour l'acétate d'argent, AgCH 3 COO. Plusieurs grammes d'acétate d'argent sont ajoutés à de l'eau distillée et mélangés durant toute une nuit afin de former une solution saturée. Le lendemain, un échantillon de 50,0 ml de cette solution est titré avec 30,6 ml de chlorure de sodium de concentration 0,100 M. Quelle est la valeur de K sp? 18.Une pièce d'argent de 4,75 g est dissoute dans de l'acide nitrique et la solution résultante est diluée jusqu'à 250 ml. Un échantillon de 25,0 ml de solution de NaCl de concentration 0,200 M est titrée avec 28,8 ml de la solution d'argent. Quel est le pourcentage de pureté de l'argent dans la pièce? 19. La solubilité de Sr(OH) 2 est de 0,5 M à 25 C. a. Trouve deux méthodes pour augmenter cette solubilité b. Trouve deux méthodes pour diminuer cette solubilité 20. Une plaque de métal est recouverte de CaCO 3. Comment pourrais-tu dissoudre cette couche de calcaire? 21. Donne deux méthodes pour augmenter la solubilité de PbCl 2. Donne deux méthodes pour diminuer la solubilité de PbCl Dans quelle solution SrCl 2 (s) serait-il le plus soluble? Le moins soluble? a. NaNO 3 1 M b. Na 2 SO 4 1 M c. Sr(NO 3 ) 2 1 M d. MgCl 2 1 M