Exercice n°1

On mélange 500 mL d’ammoniaque à 0.10 mol.L-1 et 100 mL de sulfate de cuivre à 1.0 10-2 mol.L-1.

On donne KD(Cu(NH3)42+) = 2.5 10-13.

1.  Ecrire la réaction de formation du complexe ainsi que son tableau d’avancement.

2.  Calculer la constante de formation de ce complexe. Que peut-on en déduire au sujet de la réaction de formation ?

3.  Déterminer les concentrations de toutes les espèces chimiques intervenant dans la réaction de complexation en état final.

 

Corrigé

1.   Tableau d’avancement : dans Vt = 0.60 L

 

Cu2+

+  4  NH3

=        Cu(NH3)42+

EI

n0

n1

0

EF

n0 - x

n1- 4x

x

On a n0 = c0.v0 = 1.0 10-3 mol

Et n1 = c1.v1. = 5.0 10-2 mol

 

2.  On a Kf = 1/KD = 4 1012. On peut en conclure que la réaction est totale.

3.  Puisque la réaction est totale, on détermine le réactif limitant.

Hypothèse n°1 : Le réactif limitant est Cu2+.

                           Dans ce cas n0 – x = 0 et n0 = x = 1.0 10-3mol.

                           Donc en état final nNH3 = n1-4x = 0.046 mol.

                           Cette hypothèse est possible donc c’est elle qui est retenue (l’autre hypothèse aboutit sur une quantité finale de Cu2+ négative, donc impossible).

Concentrations en état final :

[NH3]EF =  = 7.7 10-2 mol.L-1.

[Cu(NH3)42+]EF =  = 1.7 10-3 mol.L-1.

Pour déterminer [Cu2+]EF on emploie KD. soit : KD =  soit  [Cu2+]EF =  = 1.2 10-11 mol.L-1.