Exercice de spécialité sur la précipitation fractionnée :

Lorsqu'un ion métallique en solution précipite sous forme d'hydroxyde métallique, il peut être séparé de la solution. Il s'agit alors d'une méthode de séparation par transformation chimique.

A) Solution de Cu2+ :
Considérons une solution contenant des ions Cu2+ à la concentration de 1,0 mmol.L-1.
1) Écrire la réaction de précipitation des ions cuivre avec les ions hydroxyde.
2) Écrire l'expression du quotient de réaction.
La constante d'équilibre de la réaction est K = 5.10^19.
3) La réaction est-elle totale ?
La réaction, même si elle est totale, ne peut se dérouler qu'à une seule condition : que le quotient de réaction initial soit inférieur à K.
4) Calculer alors la concentration minimale des ions hydroxyde pour que la réaction se déroule.
5) En déduire la valeur de pH correspondant au début de précipitation.

B) Solution d'ions métalliques :

On considère maintenant une solution contenant des ions Cu2+ et Fe3+. La concentration de ces ions est la même : 1,0 mmol.L-1 et la constante d 'équilibre de la réaction entre les ions Fer III et les ions hydroxyde est 3,0.10^38.
1) Faire le même travail que précédemment pour trouver le pH de début de précipitation des ions Fer III avec les ions hydroxyde.
2) Proposer alors une méthode pour séparer les ions Fer III, des ions cuivre II.

SOLUTION :



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