Aurélie 06/02

le chlorure d'argent est soluble dans une solution d'ammoniac

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  1. Ecrire l'équation (1) de la mise en solution du chlorure d'argent.
    - Donner l'expression de la constante d'équilibre K1 associée à cette équation.
    - Sachant que K1 = 2 10-10 à 25°C, déterminer en mol/L la quantité maximale de chlorure d'argent que l'on peut dissoudre dans 1 L d'eau.
    - On place 2 mg de chlorure d'argent dans 1 L d'eau. Observe-t-on sa dissolution complète ?
  2. On place 2 g de chlorure d'argent dans 2 L d'eau et on fait barboter dans cette suspension de l'ammoniac jusqu'à ce que la solution en ait absorber une mole ( sans variation sensible de volume). On observe la disparition totale du solide en suspension.
    - Interpréter le phénomène sachant que l'ammoniac forme avec l'ion argent Ag+ une combinaison très soluble l'ion diammine argent [Ag(NH3)2]+. 
    - Ecrire l'équation (2) de la formation de ce complexe.
    - Donner l'expression de la constante d'équilibre K2 associée à cette équation.
    - Cette constante K2 a pour valeur K2= 2,5 107 à 25°C Que peut-on dire de la transformation correspondante ?
    - Quelle est pratiquement la concentration du complexe à l'équilibre ? En déduire la concentration des ions argent restants en solution.
    - Calculer alors la valeur du quotient de réaction associée à l'équation (1) et montrer que dans ces conditions, l'état d'équilibre correspondant ne peut être réalisé. Conclure.

masse atomique molaire en g/mol : Ag= 108 et Cl=35,5.

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corrigé
AgCl (solide)= Ag+ + Cl-.

K1 = [Ag+]éq [Cl- ]éq

les solides ne figurent pas dans cette constante.

[Ag+]éq = [Cl- ]éq d'où K1 =[Ag+]²éq soit [Ag+]éq = racine carrée (K1) = 1,41 10-5 mol/L

on peut donc dissoudre 1,41 10-5 mol/L de chlorure d'argent.

masse molaire du chlorure d'argent : 108+35,5 = 143,5 g/ mol

masse maximale de chlorure d'argent que l'on peut dissoudre dans 1 L d'eau à 25°C :

143,5 * 1,41 10-5 = 2,03 mg.

si on place 2 mg de chlorurue d'argent dans 1 L d'eau la dissolution est complète.

AgCl (solide)= Ag+ + Cl- (1)

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

loi de Le Chatelier ou loi de modération :

En ajoutant de l'ammoniac à la solution, on déplace l'équilibre (2) de gauche à droite, disparition de l'ion argent.

En conséquence l'équilibre (1) sera déplacé de gauche à droite, formation d'ion argent et mise en solution du solide AgCl.

K2 = [[Ag(NH3)2]+] / ([Ag+ ] [NH3]²)

si la constante K2 est très grande cela signifie que la réaction de formation du complexe diammine argent est pratiquement totale.

Qté de matière initiale de chlorure d'argent : masse (g) / masse molaire (g/mol) = 2 / 143,5 = 0,0139 mol

La concentration du complexe diammine argent sera voisine de 0,0139 mol/L.

tableau d'évolution :

Ag+
+ 2NH3
=[Ag(NH3)2]+
initial
0,0139 mol
1 mol
0
en cours
0,0139-x
1-2x
x
final
0,0139-xf
1-2xf
xf
2,5 107 = xf / ((0,0139-xf)(1-2xf)²)

l'ammoniac est en large excès donc 1- 2xf voisin de 1

on note X = xf : 2,5 107 =X / (0,0139-X)

2,5 107 (0,0139-X) = X

0,0139-X = 4 10-8 X

X = 0,0139 /(1 + 4 10-8) =1,3899 10-2 mol

[Ag+]f = 5,6 10-10 mol/L.

Quand à l'équation (1) :AgCl (solide)= Ag+ + Cl- (1)

[Cl-] = 0,0139 mol/L

Qr,f = [Ag+]f [Cl-] = 5,6 10-10 * 0,0139 = 7,7 10-12, valeur différente de K1.

l'équilibre (1) n'est donc pas réalisé.

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