Aurélie 09/02

solubilité du chlorure d'argent dans une solution d'ammoniac

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Soit une solution aqueuse de chlorure d'argent.

  1. Ecrire l'équation de la réaction de mise en solution aqueuse du chlorure d'argent.
  2. Donner l'expression de la constante d'équilibre K1 associée à cette équation notée (1).
  3. Quelle est la quantité de matière maximale de cholrure d'argent que l'on peut dissoudre dans un volume V= 1 L d'eau à la tempérarure de 25°C. K1 = 2 10-10.
  4. On introduit une masse de 3 mg de chlorure d'argent dans 1L d'eau. A-t-on une dissolution complète ?
    masse atomique molaire (g/mol) Ag = 108 : Cl = 35,5.
  5. On introduit une masse m' = 1,8 g da chlorure d'argent dans un volume V= 1 L d'eau contenant 1 mol d'ammoniac dissout. On observe la disparition totale du solide introduit.
    - Interpréter ce phénomène sachant que l'ammoniac donne avec les ions Ag+ un complexe très soluble [Ag(NH3)2]+.
    - Ecrire l'équation notée (2) de la réaction de formation de ce complexe.
    - Donner l'expression de la constante d'équilibre K2 associée à cette équation.
    - Sachant que K2 = 2,5 107 à 25°C qu'en résulte-t-il pour la transformation chimique liée à l'équation (2).
    - Dans la solution finale déterminer les concentrations en ion [Ag(NH3)2]+et en ion Ag+.

 

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corrigé
AgCl(solide) =Ag+ + Cl- (1)

K1 = [Ag+] [Cl-] avec [Ag+] =[Cl-] = s

K1 =s² = 2 10-10 d'où s = 1,41 10-5 mol/L.

la quantité maximale de chlorure d'argent que l'on peut dissoudre dans 1L d'eau est 1,41 10-5 mol.

masse (g) / masse molaire (g/mol)=3 10-3 / (108+35,5) = 2,1 10-5 mol/L

cette valeur est supérieure à 1,41 10-5 et en conséquence tout le chlorure d'argent solide n'est pas dissout.

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

K2 =[ [Ag(NH3)2]+ ] / ([Ag+][NH3]²)

cette constante est grande, la réaction (2) est totale.

La réaction (2) fait disparaître des ions Ag+ : d'après la loi de Le Chatelier ( loi de modération) l'équilibre (1) est déplacé dans le sens de la formation d'ion argent; ce qui entraîne la mise en solution du chlorure d'argent solide.

Qté de matière de chlorure d'argent : 1,8 / (108+35,5) = 1,25 10-2 mol dans 1 L

or tout le solide AgCl est dissout: en conséquence [Cl-]= 1,25 10-2 mol/L

K1 = [Ag+] [Cl-] donne [Ag+] = 2 10-10 / 1,25 10-2 = 1,6 10-8 mol/L.

conservation de l'élément argent : [ [Ag(NH3)2]+ ] + [Ag+] = 1,25 10-2 mol / L.

[ [Ag(NH3)2]+ ] = 1,25 10-2 -1,6 10-8 voisin de 1,25 10-2 mol / L.

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