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Leçon de chimie n°26 (agrégation 2011) :
Illustrations expérimentales et applications des réactions de précipitation (CP).

Transcription des notes manuscrites de préparation à l'agrégation. Les schémas et le détail des calculs sont dans le document original : télécharger la leçon manuscrite (PDF, 2 pages).

Remarques du jury

Utilisation des constantes de solubilité ; théorie et expériences ; précision.

Prérequis

Précipitation, équilibre, solution, thermodynamique, dosage, conductimétrie, oxydoréduction.

Propriétés générales

Mise en évidence

Solution saturée de NaCl.

Rappels

Formation d'une espèce solide : A⁻ + B⁺ → AB(s). Solubilité (mol/L) : quantité de solide dissous dans le solvant ; NaCl = Na⁺ + Cl⁻, s = ξ/V ; produit de solubilité K_s = [A][B].

Paramètres influençant la précipitation

Température : expérience de l'iodure de plomb, PbI₂ se dissout à chaud ; réaction endothermique de dissolution (voir la leçon 24), loi de van 't Hoff.

Effet d'ion commun : solution saturée de Na⁺Cl⁻ + HCl : précipitation ; loi de modération.

Influence du pH et de la complexation : Ag⁺ + CrO₄²⁻ → Ag₂CrO₄ (rouge) ; + NH₃ : dissolution (complexe Ag(NH₃)) ; + H₃O⁺ : précipite ; + H₃O⁺ : HCrO₄⁻, dissous.

Détermination expérimentale de l'entropie et de l'enthalpie de AgCl

Pile Ag | Ag⁺ || AgCl | Ag : \(\ln K_s = \text{cte} - \dfrac{F\Delta E}{RT}\) ; tracé de ln K_s en fonction de 1/T : Δ_rH° et Δ_rS°.

Dosage des ions chlorure dans une eau minérale

Méthode de Mohr : Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl (précipite avant) puis 2 Ag⁺ + CrO₄²⁻ → Ag₂CrO₄ (rouge) ; domaines d'existence selon pAg.

Dosage des ions chlorure dans un sérum

Méthode conductimétrique, ajout de Ag⁺, NO₃⁻ : \(\sigma = \lambda_{Na^+}[\mathrm{Na^+}] + \lambda_{Cl^-}[\mathrm{Cl^-}] + \lambda_{NO_3^-}[\mathrm{NO_3^-}]\), courbe σ = f(V) avec rupture de pente à V_eq.

Bibliographie

• Tec&Doc, PCSI
• H-Prépa, 1^re année, 2^e période
• Le Maréchal, Chimie générale
• Porteu-de Buchère, L'épreuve orale de chimie