Précipitation et produit de solubilité
Mélangez du nitrate de plomb(II) et de l’iodure de potassium, observez l’iodure de plomb jaune et reliez la précipitation à la comparaison de Q et Ksp.
Objectif
Prédire la précipitation de PbI₂ en calculant Q = [Pb²⁺][I⁻]² et en le comparant à Ksp = 9,8 × 10⁻⁹ à 25 °C.
Matériel et réactifs
Solutions diluées de nitrate de plomb(II) et d’iodure de potassium, tubes propres, pipettes, lunettes et récipient étiqueté pour déchets de métaux lourds.
Procédure
- Notez l’aspect limpide de chaque solution diluée avant le mélange.
- Ajoutez KI goutte à goutte à Pb(NO₃)₂ en agitant doucement ; comparez le solide jaune observé à la simulation.
- Pour [Pb²⁺] = 5,0 × 10⁻³ M et [I⁻] = 1,0 × 10⁻³ M, calculez Q et déterminez si la solution est sous-saturée.
- Augmentez [I⁻], repérez quand Q dépasse Ksp et notez qu’un excès d’iodure peut aussi réduire la solubilité par effet d’ion commun.
À observer
- Un précipité jaune de PbI₂ apparaît si Q > Ksp ; une solution saturée est à l’équilibre lorsque Q = Ksp.
- À faible concentration, Q = (5,0 × 10⁻³)(1,0 × 10⁻³)² = 5,0 × 10⁻⁹ < Ksp : aucun précipité n’est attendu. À [I⁻] = 2,0 × 10⁻³ M, Q = 2,0 × 10⁻⁸ > Ksp et un solide se forme.
Explication
Le produit ionique de PbI₂ vaut Q = [Pb²⁺][I⁻]². La solubilité dans l’eau pure est s = (Ksp/4)¹ᐟ³ ≈ 1,35 × 10⁻³ M à 25 °C. La précipitation débute quand Q dépasse Ksp ; le chauffage dissout PbI₂ et le refroidissement lent le recristallise — la classique « pluie d’or ».
Histoire de l’expérience
Chimistes associés
Sujets liés
Expérience virtuelle : un modèle simplifié pour construire l’intuition. Elle ne remplace ni le travail réel en laboratoire ni la formation à la sécurité ; ne la reproduisez pas chez vous sans encadrement.