Problème 1

(1.1) Montrer que 0,1 mol de

\ce{Tl2S}

se dissout dans un litre de toute solution 1 M d'un acide fort monoprotique non complexant. (1.2) Montrer que 0,1 mol de

\ce{CuS}

se dissout dans

\ce{HNO3}

1 M mais pas dans

\ce{HCl}

1 M. Données :

E^0(\ce{S/S^{2-}}) = -0.48

V ;

E^0(\ce{NO3^-/NO}) = 0.96

V ; p

K_a(\ce{H2S}) = 7

; p

K_a(\ce{HS^-}) = 13

;

K_{sp}(\ce{Tl2S}) = 1\times10^{-20}

;

K_{sp}(\ce{CuS}) = 1\times10^{-35}

; solubilité de

\ce{NO}

dans l'eau (298 K) :

2.53\times10^{-2}

mol dm

^{-3}

. On suppose que

\ce{Cu^{2+}}

ne forme pas de complexes stables avec

\ce{Cl^-}

Étape 2 sur 4 : Tl₂S se dissout

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[\ce{Tl+}]^2[\ce{S^{2-}}] = (0.2)^2 \times 10^{-21} = 4\times10^{-23} < K_{sp}(\ce{Tl2S}) = 10^{-20}

Analyse

Si 0,1 mol de $\ce{Tl2S}$ se dissout par litre, $[\ce{Tl+}] = 0.2$ M et $c = 0.1$ M de sulfure total. Le produit ionique $4\times10^{-23}$ est inférieur à $K_{sp} = 10^{-20}$ : la dissolution dans l'acide fort 1 M est spontanée.