Comprendre l'effet d'ions communs

Bonjour à tous et à toutes,

Je suis en train de revoir quelques uns de mes TP de Chimie minérale et une notion me pose problème : celle d'effet d'ions communs.

Je place le contexte : on dose les ions sulfates (SO4)2- par un dosage gravimétrique On précipite ainsi les ions sulfates sous forme de sulfate de baryum grâce à une solution de chlorure du baryum Jusque là tout va bien. Cependant, " la précipitation s'effectue en milieu acide HCl ce qui rend la précipitation plus sélective (effet d'ions communs) ". Et c'est là que je bloque.

L'ajout de Hcl augmente la concentration en ions Cl- dansla réaction BaCl2-> Ba2+ + 2Cl-

Ca, j'ai compris aussi.

" BaCl2 ne peut précipiter ici, vu sa grande solubilité, la seule solution pour retrouver un état d'équilibre est que la concentration des ions baryum en solution diminue. Ceci est possible par précipitation des ions Ba2+ sous la forme de BaSO4, ce précipité étant très peu soluble. Ainsi, l'ajout de HCl force la formation de BaSO4. " Si j'ai bien compris … La concentration en Cl- va augmenter. Or le produit de solubilité Kp = concentration Ba+ * concentration Cl-. Donc pour retrouver un équilibre, les ions Ba+ vont précipiter avec les ions SO42- pour former BaSO4 et donc l'ajout de Hcl force bien la formation de BaSO4. Je ne sais pas si c'est ça ? Et du coup, l'effet d'ions communs se résume à ça ? Ajouter une solution contenant des ions qui se trouvent dans la solution de départ pour augmenter leur concentration, et ainsi augmenter le produit de solubilité de départ, ce qui force les ions à précipiter pour retrouver un équilibre?

Et puis, On a Ba+ + SO42- -> BaSO4 mais KHSO4 -> K+ + SO4- alors comment passe-t-on de SO4- à SO42- ?

merci d'avance

Euh … comment dire … c'est juste n'importe quoi, donc c'est normal que tu ne comprennes pas …

L'effet d'ion communs ici, ça serait plutôt : "Comme on met des ions $Cl^-$ en solution, on déplace l'équilibre de dissolution du $BaCl_2$. Ce qui fait qu'au partir d'une certaine concentration en chlorure (faut y aller quand même), on va aussi précipiter le $BaCl_2$ et pourrir la sélectivité déjà médiocre de notre méthode".

C'est stupide de parler d'ion commun pour une réaction qui ne fait pas intervenir l'ion en question -_-

la VRAIE raison de l'ajout de HCl c'est que ça permet d'éviter la formation de carbonate de baryum qui lui est également insoluble dans l'eau … au risque de faire précipiter d'autres éléments.

Pour KHSO4, tu peux former KCl et HCl, les deux étant bien sure totalement dissociés.

edit : pour comprendre l'effet d'ion commun, dis toi que c'est une compétition entre deux produits qui ont au moins un ion en commun dans leur réaction de dissolution. NaCl et KCl par exemple, vu que le chlorure est un produit commun de leur dissolution et que sa concentration à l'équilibre entre dans la formule des pKs, tu ne pourras pas dissoudre autant de KCl dans un verre d'eau de mer que dans un verre d'eau du robinet (par contre, est-ce que c'est KCl qui ne va pas se dissoudre ou NaCl qui va précipiter pour laisser de la place au KCl, ça j'en sais rien, faut voire leurs constantes de solubilité).

Akio le produit de solubilité d'un sel comme BaCl2 est régit par un Ksp qui est dans cet ordre d'idée :

Sommes nous d'accord ? Ou ai-je mal interprété le propos ? Par contre c'est vrai ce que tu dis, à cette échelle ça ne joue pas, et si on augmente l'échelle ça précipite notre réactif : donc pas de réaction. mdr pas mal…

EDIT : On a Ba²⁺ + SO4^2- -> BaSO4 & KHSO4 -> K+ + HSO4^- //// HSO4^- -> H⁺ + SO4^2-

C'est ça oui (mise part la dernière colonne : 2x pas x), et ça doit être démontrable que le x de gauche est forcément plus petit que celui de droite.

Si on ne garde que la solution physiquement possible en exprimant à gauche x en fonction de C(HCL). Montrer que si la concentration en chlorure n'est pas nulle x est forcément plus petit que sans chlorure devrait alors se montrer assez facilement en injectant une valeur arbitraire, je laisse la généralisation aux mathématiciens ^^'

edit : enfait, je suis bête, je viens de penser qu'il n'y avait rien à démontrer … Puisque Ks est une constante et que par définition le dénominateur de ses expressions est égal à 1 (c'est un solide)… on a (h pour la concentration en Cl-): $x^2 + xh = y^2$ je pense que c'est assez évident pour tout le monde que si h > 0, alors x < y (pour les matheux, x et y > 0 >.<). Bien sur j'ai pris le cas simple, c'est plutôt 2x² et 2y² (2 Cl), mais ça revient au même.

ça peut jouer si t'as une balance précise à 0.01 mg près (cher ^^')

pour ton edit, c'est acide faible HSO4-, ça se fait vraiment pare qu’on arrache le sulfate, mais pas dans des condition "normales" surtout que du coup on est en milieu acide (effet d'ion commun pour H+, encore ! XD)

Je corrigais juste les équations non équilibrés de Cassou8, après en effet la déprotonation de l'hydrogénosulfate est normalement plus faible qu'une première acidité, mais H2SO4 est quand même considérable comme un diacide fort dans beaucoup de cas ? Selon sa concentration tu m'diras xD

Nah, la première est forte, pas de doute, mais le pKa de la deuxième c'est pas loin de 2. Même très concentré on a pas de sulfates libres, en milieu sulfurique, on a $H_3SO_4^+$, $HSO_4^-$, $H_3O^+$, des traces d'eau (un peut plus que des traces en pratique, c'est bien trop hygroscopique pour qu'on arrive à 100%) et de l'acide disulfurique $H_SO_2O7$/$HS_2O_7^-$. Pour voire apparaître des traces sulfates, il faut ajouter de l'eau ou une base. Mais on s'éloigne du sujet.

Bonsoir tout le monde,

Déjà milles excuses pour ma reponse si tardive à vos réponses ! Alors déjà un grand merci ! l'image de la compétition entre les deux produits m'a vraiment éclairée! Et merci Blackline également, pour tout. Même si je reconnais que dans les derniers commentaires je n'ai pas tout saisis

C'est vraiment cool un forum avec des réponses pertinentes !

Passez une bonne soirée et encore merci beaucoup !