Solubilité et pH

[B0um]

Bonjour, j'ai un exercice en anglais à résoudre :

Indicate for which of the followinf compounds the solubility increases as the pH of the solutions is lowered.
(Indique pour lequel de ces composés suivants la solubilité augmente quand le pH de la solution diminue)

PbF2 , MgC2O4 , CaF2 et 4 autres composés

Je ne comprends vraiment pas comment procéder
J'ai la correction mais je n'y comprends rien :
PbF2 : solubilité augmente quand pH diminue
MgC2O4 : solubilité augmente quand pH diminue
CaF2 : solubilité augmente quand pH diminue

Merci de votre aide.

[darrigan]

Hé bien tu peux déjà écrire les équations de solubilisation de ces sels, c'est-à-dire la formation des ions en solution. Qu'est-ce que ça donnerait ?

Le principe est le suivant, ensuite : si tu as quelque chose du type AB ⇄ A+ + B– et que soit A+ soit B– réagit avec les ions H+ (puisque l'on veut raisonner quand le pH diminue), alors cela signifie que l'équilibre de solubilité est déplacé vers la droite, et donc que la solubilité augmente quand le pH diminue.

Donc propose quelque chose, car ici on ne donne pas les solutions aussi directement !

[B0um]

Hé bien tu peux déjà écrire les équations de solubilisation de ces sels, c'est-à-dire la formation des ions en solution. Qu'est-ce que ça donnerait ?

Le principe est le suivant, ensuite : si tu as quelque chose du type AB ⇄ A+ + B– et que soit A+ soit B– réagit avec les ions H+ (puisque l'on veut raisonner quand le pH diminue), alors cela signifie que l'équilibre de solubilité est déplacé vers la droite, et donc que la solubilité augmente quand le pH diminue.

Donc propose quelque chose, car ici on ne donne pas les solutions aussi directement !

Je n'attendais aucune solution directe, uniquement un point de départ pour pouvoir commencer l'exercice car j'étais dans le néant complet.
Merci donc pour cette aide, je vais essayer avec cette méthode.

J'ai donc :
PbF2 ⇄ Pb2+ + 2F-
MgC2O4 ⇄ Mg2+ + C2O4 2-
CaCO3 ⇄ Ca2+ + CO32-
CaF2 ⇄ Ca2+ + 2F-
PbSO3 ⇄ Pb2+ + SO32-
KClO4 ⇄ K+ + ClO4-
PbCrO4 ⇄ Pb2+ + CrO42-

Pouvez-vous me rééxpliquer la méthode avec les H+ je n'ai pas vraiment compris ?

[Maurice]

Si l'adjonction de ion H+ est capable de réagir avec le ions négatif X- de ton sel, et de former ensuite une espèce HX qui est soit volatile, soit un acide faible, alors, le sel va mieux se dissoudre dans la solution acide que dans l'eau.
L'oxalate de magnésium MgC2O4 par exemple est insoluble dans l'eau. Mais le peu qui se dissout forme des ion C2O42-. or ces ions peuvent former avec H+ un acide relativement faible. Donc l'oxalate de magnésium se dissoudra mieux dans les solutions acides que dans l'eau.
On peut dire la même chose de CaCO3 et de PbCrO4, Réfléchis bien pour les autres !

[B0um]

Si l'adjonction de ion H+ est capable de réagir avec le ions négatif X- de ton sel, et de former ensuite une espèce HX qui est soit volatile, soit un acide faible, alors, le sel va mieux se dissoudre dans la solution acide que dans l'eau.
L'oxalate de magnésium MgC2O4 par exemple est insoluble dans l'eau. Mais le peu qui se dissout forme des ion C2O42-. or ces ions peuvent former avec H+ un acide relativement faible. Donc l'oxalate de magnésium se dissoudra mieux dans les solutions acides que dans l'eau.
On peut dire la même chose de CaCO3 et de PbCrO4, Réfléchis bien pour les autres !

Ah d'accord donc ces composés se dissolvent mieux dans les acides que dans l'eau or plus le pKa est bas, plus la solution est acide. Donc la solubilité augmentera quand le pH diminuera( solution plus acide)
Donc pour le reste des composés :
F- + H+ -> HF
HF : fluorure d'hydrogène très soluble dans l'eau donc la solubilité n'augmente pas quand le pH diminue.

SO3 2- + H+ -> HSO3 -
HSO3 - bisulfite insoluble dans l'eau donc la solubilité augmente quand le pH diminue.

ClO4 - + H+ -> HClO4
HClO4 acide perchlorique, soluble dans l'eau, donc la solubilité n'augmente pas quand le pH diminue.
Ou peut être que ce raisonnement est faux et que HClO4 comme c'est un acide sa solubilité augmentera quand son pH diminuera

[Maurice]

Tu interprétes mal ce que je t'ai dit.
La plus ou moins grande solubilité de l'acide issu de la réaction entre H+ et l'ion négatif de ton sel n'a aucun effet sur l'éventuel augmentation de la solubilité de ton sel en présence d'acide fort.
Le perchlorate de potassium est peu soluble dans l'eau. Et en effet sa solubilité n'augmente pas en milieu acide, car HClO4 est un acide fort. Si HClO4 avait été un acide faible, la solubilité de KClO4 augmenterait en milieu acide. Mais le fait que HClO4 soit peu ou très soluble n'intervient pas dans ce raisonnement.

[B0um]

Tu interprétes mal ce que je t'ai dit.
La plus ou moins grande solubilité de l'acide issu de la réaction entre H+ et l'ion négatif de ton sel n'a aucun effet sur l'éventuel augmentation de la solubilité de ton sel en présence d'acide fort.
Le perchlorate de potassium est peu soluble dans l'eau. Et en effet sa solubilité n'augmente pas en milieu acide, car HClO4 est un acide fort. Si HClO4 avait été un acide faible, la solubilité de KClO4 augmenterait en milieu acide. Mais le fait que HClO4 soit peu ou très soluble n'intervient pas dans ce raisonnement.

Donc pour PbF2 et CaF2 leur pkA=3,2 donc ce sont des acides faibles, donc la solubilité augmente quand pH diminue (donc en milieu acide).