Vous apprenez la chimie mais ne comprenez pas bien la constante du produit de solubilité ou voulez en savoir plus ? Vous ne savez pas comment calculer la solubilité molaire à partir de $K_s_p$ ? La constante de solubilité, ou $K_s_p$, est un élément important de la chimie, en particulier lorsque vous travaillez avec des équations de solubilité ou que vous analysez la solubilité de différents solutés. Lorsque vous avez une solide maîtrise de $K_s_p$, ces questions deviennent beaucoup plus faciles à répondre !

Dans ce guide de chimie $K_s_p$, nous expliquerons la définition de la chimie $K_s_p$, comment la résoudre (avec des exemples), quels facteurs l’affectent et pourquoi elle est importante. Au bas de ce guide, nous avons également un tableau avec les valeurs de $K_s_p$ pour une longue liste de substances afin de vous faciliter la recherche des valeurs de la constante de solubilité.

Qu’est-ce que $K_s_p$?

K_s_p$ est connu sous le nom de constante de solubilité ou produit de solubilité. C’est la constante d’équilibre utilisée pour les équations lorsqu’une substance solide se dissout dans une solution liquide/aqueuse. Pour rappel, un soluté (ce qui est dissous) est considéré comme soluble si plus de 1 gramme de celui-ci peut être complètement dissous dans 100 ml d’eau.

$K_s_p$ est utilisé pour les solutés qui ne sont que légèrement solubles et ne se dissolvent pas complètement en solution. (Un soluté est insoluble si rien ou presque rien de lui ne se dissout en solution). $K_s_p$ représente la quantité de soluté qui se dissout en solution.

La valeur de $K_s_p$ varie en fonction du soluté. Plus une substance est soluble, plus sa valeur chimique de $K_s_p$ est élevée. Et que sont les unités de $K_s_p$ ? En fait, elle n’a pas d’unité ! La valeur $K_s_p$ n’a pas d’unité car les concentrations molaires des réactifs et des produits sont différentes pour chaque équation. L’unité $K_s_p$ serait donc différente pour chaque problème et serait difficile à résoudre, alors pour faire plus simple, les chimistes laissent généralement tomber complètement les unités $K_s_p$. Comme c’est gentil de leur part !

Comment calcule-t-on $K_s_p$?

Dans cette section, nous expliquons comment écrire les expressions de chimie $K_s_p$ et comment résoudre la valeur de $K_s_p$. Pour la plupart des cours de chimie, vous aurez rarement besoin de résoudre la valeur de $K_s_p$ ; la plupart du temps, vous écrirez les expressions ou utiliserez les valeurs de $K_s_p$ pour résoudre la solubilité (ce que nous expliquons comment faire dans la section  » Pourquoi $K_s_p$ est-il important ? « ).

Écrire des expressions $K_s_p$

Vous trouverez ci-dessous l’équation du produit de solubilité qui est suivie de quatre problèmes de chimie $K_s_p$ afin que vous puissiez voir comment écrire des expressions $K_s_p$.

Pour la réaction $A_aB_b$(s) ⇌ $aA^b^{+}$(aq) + $bB^a^{-}$ (aq)

L’expression de solubilité est $K_s_p$= $^a$ $^b$

La première équation est connue sous le nom d’équation de dissociation, et la seconde est l’expression équilibrée de $K_s_p$.

Pour ces équations :

• A et B représentent des ions et des solides différents. Dans ces équations, ils sont également appelés  » produits « .
• a et b représentent les coefficients utilisés pour équilibrer l’équation
• (aq) et (s) indiquent dans quel état se trouve le produit (aqueux ou solide, respectivement)
• Les crochets représentent la concentration molaire. So représente la concentration molaire de AgCl.

Pour écrire correctement les expressions $K_s_p$, vous devez avoir une bonne connaissance des noms chimiques, des ions polyatomiques et des charges associées à chaque ion. De plus, la chose essentielle à savoir avec ces équations est que chaque concentration (représentée par des crochets) est élevée à la puissance de son coefficient dans l’expression $K_s_p$ équilibrée.

Examinons quelques exemples.

Exemple 1

$PbBr_2$(s) ⇌ $Pb^2^{+}$ (aq) + $2Br^{¯}$ (aq)

$K_s_p$= $^2$

Dans ce problème, n’oubliez pas de mettre au carré le Br dans l’équation $K_s_p$. Vous faites cela à cause du coefficient « 2 » dans l’équation de dissociation.

Exemple 2

CuS(s) ⇌ $Cu^{+}$ (aq) + S¯(aq)

K_s_p$=

Exemple 3

Ag_2CrO_4$ (s) ⇌ 2$Ag^{+}$ (aq) + $CrO_4^2^{-}$ (aq)

K_s_p$= $^2$

Exemple 4

Cu_3$ $(PO_4)^2$ (s) ⇌ $3Cu^2^{+}$ (aq) + $2PO_4^3^{¯}$ (aq)

K_s_p$ = $^3$ $^2$

Solving for $K_s_p$ With Solubility

Pour calculer une valeur de $K_s_p$, vous devez avoir des valeurs de solubilité molaire ou être capable de les trouver.

Question : Déterminez le $K_s_p$ de AgBr (bromure d’argent), sachant que sa solubilité molaire est de 5,71 x 10^{¯}^7$ moles par litre.

D’abord, nous devons écrire les deux équations.

AgBr(s) ⇌ $Ag^{+}$ (aq) + $Br^{¯}$ (aq)

K_s_p$ =

Maintenant, puisque dans ce problème nous résolvons pour une valeur réelle de $K_s_p$, nous branchons les valeurs de solubilité qui nous ont été données :

$K_s_p$ = (5.71 x 10^{¯}^7$) (5,71 x 10^{¯}^7$) = 3,26 x 10^{¯}^13$

La valeur de $K_s_p$ est 3,26 x 10^{¯}^13$

Quels facteurs affectent $K_s_p$ ?

Dans cette section, nous abordons les principaux facteurs qui affectent la valeur de la constante de solubilité.

Température

La plupart des solutés deviennent plus solubles dans un liquide lorsque la température augmente. Si vous en voulez la preuve, voyez comment le café instantané se mélange dans une tasse d’eau froide par rapport à une tasse d’eau chaude. La température affecte la solubilité des solides et des gaz, mais on n’a pas constaté qu’elle avait un impact défini sur la solubilité des liquides.

Pression

La pression peut également affecter la solubilité, mais seulement pour les gaz qui sont dans les liquides. La loi de Henry stipule que la solubilité d’un gaz est directement proportionnelle à la pression partielle du gaz.

La loi de Henry s’écrit p=kc, où

• p est la pression partielle du gaz au-dessus du liquide
• k est la constante de la loi de Henry
• c est la concentration de gaz dans le liquide

La loi de Henry montre que, lorsque la pression partielle diminue, la concentration de gaz dans le liquide diminue également, ce qui diminue la solubilité. Ainsi, moins de pression entraîne moins de solubilité, et plus de pression entraîne plus de solubilité.

Vous pouvez voir la loi d’Henry en action si vous ouvrez une canette de soda. Lorsque la canette est fermée, le gaz est sous plus de pression, et il y a beaucoup de bulles parce qu’une grande partie du gaz est dissoute. Lorsque vous ouvrez la canette, la pression diminue et, si vous laissez le soda reposer assez longtemps, les bulles finissent par disparaître parce que la solubilité a diminué et qu’elles ne sont plus dissoutes dans le liquide (elles ont fait des bulles hors de la boisson).

Taille moléculaire

Généralement, les solutés dont les molécules sont plus petites sont plus solubles que ceux dont les particules sont des molécules. Il est plus facile pour le solvant d’entourer les petites molécules, de sorte que ces molécules peuvent être dissoutes plus rapidement que les grosses molécules.

Pourquoi $K_s_p$ est-il important ?

Pourquoi la constante de solubilité est-elle importante ? Voici trois moments clés où vous devrez utiliser la chimie $K_s_p$.

Pour trouver la solubilité des solutés

Vous vous demandez comment calculer la solubilité molaire à partir de $K_s_p$ ? Connaître la valeur de $K_s_p$ vous permet de trouver la solubilité de différents solutés. Voici un exemple : La valeur de $K_s_p$ de $Ag_2SO_4$ ,sulfate d’argent, est de 1,4×$10^{-}^5$. Déterminez la solubilité molaire.

D’abord, nous devons écrire l’équation de dissociation : $K_s_p$=$ ^2$ $

Puis, nous branchons la valeur $K_s_p$ pour créer une expression algébrique.

1,4×$10^{-}^5$= $(2x)^2$ $(x)$

1.4×$10^{-}^5$= $4x^3$

$x$==1.5x$10^{-}^2$ M

$2x$= =3.0x$10^{-}^2$ M

Pour prédire si un précipité se formera dans les réactions

Lorsque nous connaissons la valeur $K_s_p$ d’un soluté, nous pouvons déterminer si un précipité se produira si une solution de ses ions est mélangée. Vous trouverez ci-dessous les deux règles qui déterminent la formation d’un précipité.

• Produit ionique > $K_s_p$ alors il y aura précipitation
• Produit ionique < $K_s_p$. alors la précipitation ne se produira pas

Pour comprendre l’effet d’ion commun

K_s_p$ est également une partie importante de l’effet d’ion commun. L’effet d’ion commun stipule que lorsque deux solutions qui partagent un ion commun sont mélangées, le soluté ayant la plus petite valeur de $K_s_p$ précipitera en premier.

Par exemple, disons que BiOCl et CuCl sont ajoutés à une solution. Tous deux contiennent des ions $Cl^{-}$. La valeur $K_s_p$ de BiOCl est de 1,8×10^{-}^31$ et la valeur $K_s_p$ de CuCl est de 1,2×10^{-}^6$. Le BiOCl a la plus petite valeur $K_s_p$, il précipitera donc avant le CuCl.

Tableau des constantes du produit de solubilité

Vous trouverez ci-dessous un tableau présentant les valeurs $K_s_p$ de nombreuses substances courantes. Les valeurs de $K_s_p$ sont pour lorsque les substances sont autour de 25 degrés Celsius, ce qui est la norme. Comme les valeurs de $K_s_p$ sont si petites, il peut y avoir des différences mineures dans leurs valeurs selon la source que vous utilisez. Les données de ce graphique proviennent du département de chimie de l’université de Rhode Island.

Phosphate d’aluminium

Sulfure de cadmium

d

Phosphate de calcium

Fluorure de lithium

d

d

d

Phosphate de magnésium

Iodure d’argent

Sulfure d’argent

d

d

d

Substance

Formule

$K_s_p$ Valeur

hydroxyde d’aluminium

$Al(OH)_3$

1.3×10^{-}^33$

AlPO_4$

6,3×10^{-}^19$

Carbonate de baryum

BaCO_3$

5.1×$10^{-}^9$

Chromate de baryum

$BaCrO_4$

1,2×$10^{-}^10$

Fluorure de baryum

$BaF_2$

1.0×$10^{-}^6$

Hydroxyde de baryum

Ba(OH)_2$

5×$10^{-}^3$

Sulfate de baryum

$BaSO_4$

1.1×$10^{-}^10$

Sulfite de baryum

$BaSO_3$

8×$10^{-}^7$

Thiosulfate de baryum

$BaS_2O_3$

1.6×$10^{-}^6$

Chlorure de bismuth

$BiOCl$

1.8×$10^{-}^31$

Hydroxyde de bismuth

$BiOOH$

4×$10^{-}^10$

Carbonate de cadmium

$CdCO_3$

5.2×$10^{-}^12$

Hydrate de cadmium

Cd(OH)_2$

2,5×$10^{-}^14$

Oxalate de cadmium

CdC_2O_4$

1.5×$10^{-}^8$

$CdS$

8×$10^{-}^28$

Carbonate de calcium

$CaCO_3$

2.8×$10^{-}^9$

Chromate de calcium

$CaCrO_4$

7,1×$10^{-}^4$

Fluorure de calcium

$CaF_2$

5.3×$10^{-}^9$

Hygénophosphate de calcium

$CaHPO_4$

1×$10^{-}^7$

hydroxyde de calcium

Ca(OH)_2$

5.5×$10^{-}^6$

Oxalate de calcium

$CaC_2O_4$

2.7×$10^{-}^9$

$Ca_3(PO_4)_2$

2,0×$10^{-}^29$

Sulfate de calcium

CaSO_4$

9.1×$10^{-}^6$

Sulfite de calcium

$CaSO_3$

6.8×$10^{-}^8$

Hydroxyde de chrome (II)

Cr(OH)_2$

2×$10^{-}^16$

Hydroxyde de chrome (III)

Cr(OH)_3$

6.3×$10^{-}^31$

Cobalt (II) carbonate

$CoCO_3$

1,4×$10^{-}^13$

Cobalt (II) hydroxyde

Co(OH)_2$

1.6×$10^{-}^15$

Hydroxyde de cobalt (III)

$Co(OH)_3$

1.6×$10^{-}^44$

Sulfure de cobalt (II)

$CoS$

4×$10^{-}^21$

Chlorure de cuivre (I)

$CuCl$

1.2×$10^{-}^6$

Cuivre (I) cyanure

$CuCN$

3,2×$10^{-}^20$

Cuivre (I) iodure

$CuI$

1.1×$10^{-}^12$

Cuivre (II) arséniate

$Cu_3(AsO_4)_2$

7.6×$10^{-}^36$

Cuivre (II) carbonate

$CuCO_3$

1,4×$10^{-}^10$

Cuivre (II) chromate

$CuCrO_4$

3.6×$10^{-}^6$

Ferrocyanure de cuivre (II)

$Cu$

1,3×$10^{-}^16$

hydroxyde de cuivre (II)

$Cu(OH)_2$

2.2×$10^{-}^20$

Sulfure de cuivre (II)

$CuS$

6×$10^{-}^37$

Carbonate de fer (II)

FeCO_3$

3.2×$10^{-}^11$

Iron (II) hydroxyde

$Fe(OH)_2$

8.0$10^{-}^16$

Sulfure de fer (II)

$FeS$

6×$10^{-}^19$

Arséniate de fer (III)

$FeAsO_4$

5.7×$10^{-}^21$

Ferrocyanure de fer (III)

$Fe_4_3$

3.3×$10^{-}^41$

Iron (III) hydroxyde

$Fe(OH)_3$

4×$10^{-}^38$

Iron (III) phosphate

$FePO_4$

1.3×$10^{-}^22$

Arséniate de plomb (II)

Pb_3(AsO_4)_2$

4×$10^{-}^6$

Azide de plomb (II)

Pb(N_3)_2$

2.5×$10^{-}^9$

Bromure de plomb (II)

PbBr_2$

4,0×$10^{-}^5$

Carbonate de plomb (II)

PbCO_3$

7.4×$10^{-}^14$

Chlorure de plomb (II)

PbCl_2$

1,6×$10^{-}^5$

Chromate de plomb (II)

PbCrO_4$

2.8×$10^{-}^13$

Fluorure de plomb (II)

PbF_2$

2,7×$10^{-}^8$

hydroxyde de plomb (II)

Pb(OH)_2$

1.2×$10^{-}^15$

Iodure de plomb (II)

PbI_2$

7,1×$10^{-}^9$

Sulfate de plomb (II)

PbSO_4$

1.6×$10^{-}^8$

Sulfure de plomb (II)

$PbS$

3×$10^{-}^28$

Carbonate de lithium

Li_2CO_3$

2.5×$10^{-}^2$

$LiF$

3,8×$10^{-}^3$

Phosphate de lithium

Li_3PO_4$

3.2×$10^{-}^9$

Phosphate d’ammonium de magnésium

$MgNH_4PO_4$

2.5×$10^{-}^13$

Arséniate de magnésium

Mg_3(AsO_4)_2$

2×$10^{-}^20$

Carbonate de magnésium

MgCO_3$

3.5×10^{-}^8$

Fluorure de magnésium

$MgF_2$

3,7×$10^{-}^8$

Hydroxyde de magnésium

$Mg(OH)_2$

1.8×10^{-}^11$

Oxalate de magnésium

MgC_2O_4$

8.5×$10^{-}^5$

Mg_3(PO_4)_2$

1×$10^{-}^25$

Carbonate de manganèse (II)

MnCO_3$

1.8×$10^{-}^11$

Manganèse (II) hydroxyde

$Mn(OH)_2$

1.9×$10^{-}^13$

Sulfure de manganèse (II)

$MnS$

3×$10^{-}^14$

Bromure de mercure (I)

Hg_2Br_2$

5.6×$10^{-}^23$

Chlorure de mercure (I)

Hg_2Cl_2$

1,3×$10^{-}^18$

Iodure de mercure (I)

Hg_2I_2$

4.5×$10^{-}^29$

Sulfure de mercure (II)

$HgS$

2×$10^{-}^53$

Carbonate de nickel (II)

NiCO_3$

6.6×$10^{-}^9$

Hydroxyde de nickel (II)

$Ni(OH)_2$

2.0×$10^{-}^15$

Sulfure de nickel (II)

$NiS$

3×$10^{-}^19$

Fluorure de scandium

$ScF_3$

4.2×$10^{-}^18$

Hydroxyde de scandium

$Sc(OH)_3$

8.0×$10^{-}^31$

Acétate d’argent

Ag_2CH_3O_2$

2,0×$10^{-}^3$

Arséniate d’argent

Ag_3AsO_4$

1.0×$10^{-}^22$

Azide d’argent

AgN_3$

2,8×$10^{-}^9$

Bromure d’argent

AgBr$

5.0×$10^{-}^13$

Chlorure d’argent

AgCl$

1,8×$10^{-}^10$

Chromate d’argent

Ag_2CrO_4$

1.1×$10^{-}^12$

Cyanure d’argent

AgCN$

1,2×$10^{-}^16$

Iodate d’argent

AgIO_3$

3.0×$10^{-}^8$

AgI$

8,5×$10^{-}^17$

Nitrite d’argent

AgNO_2$

6.0×$10^{-}^4$

Sulfate d’argent

$Ag_2SO_4$

1.4×10^{-}^5$

Ag_2S$

6×$10^{-}^51$

Sulfite d’argent

Ag_2SO_3$

1.5×$10^{-}^14$

Thiocyanate d’argent

$AgSCN$

1.0×$10^{-}^12$

Carbonate de strontium

$SrCO_3$

1.1×$10^{-}^10$

Chromate de strontium

SrCrO_4$

2,2×$10^{-}^5$

Fluorure de strontium

SrF_2$

2.5×$10^{-}^9$

Sulfate de strontium

SrSO_4$

3,2×$10^{-}^7$

Bromure de thallium (I)

TlBr$

3.4×$10^{-}^6$

Chlorure de thallium (I)

$TlCl$

1.7×$10^{-}^4$

Iodure de thallium (I)

$TlI$

6,5×$10^{-}^8$

hydroxyde de thallium (III)

$Tl(OH)_3$

6.3×$10^{-}^46$

L’hydroxyde d’étain (II)

$Sn(OH)_2$

1.4×$10^{-}^28$

Sulfure d’étain (II)

$SnS$

1×$10^{-}^26$

Carbonate de zinc

ZnCO_3$

1.4×$10^{-}^11$

Hydroxyde de zinc

$Zn(OH)_2$

1,2×$10^{-}^17$

Oxalate de zinc

ZnC_2O_4$

2.7×$10^{-}^8$

Phosphate de zinc

$Zn_3(PO_4)_2$

9.0×$10^{-}^33$

Sulfure de zinc

$ZnS$

2×$10^{-}^25$

Conclusion : Guide de chimie $K_s_p$

Qu’est-ce que $K_s_p$ en chimie ? La constante du produit de solubilité, ou $K_s_p$, est un aspect important de la chimie lorsqu’on étudie la solubilité de différents solutés. Le $K_s_p$ représente la quantité de soluté qui se dissout en solution, et plus une substance est soluble, plus la valeur du $K_s_p$ en chimie est élevée.

Pour calculer la constante du produit de solubilité, vous devrez d’abord écrire l’équation de dissociation et l’expression équilibrée du $K_s_p$, puis brancher les concentrations molaires, si elles vous sont données.

La constante de solubilité peut être affectée par la température, la pression et la taille des molécules, et elle est importante pour déterminer la solubilité, prédire si un précipité se formera et comprendre l’effet des ions communs.

Qu’est-ce qui suit ?

Inconsolable d’avoir fini d’apprendre la constante de solubilité ? Noyez votre chagrin dans notre guide complet des 11 règles de solubilité.

Vous cherchez d’autres guides de chimie ? Apprenez à équilibrer les équations chimiques ici, ou lisez ces six exemples de changement physique et chimique.

Vous étudiez la chimie au lycée ? Nous avons compilé plusieurs excellents guides d’étude pour la chimie AP, la chimie IB et l’examen Regents de chimie de l’État de New York.

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