<html><head><meta name="color-scheme" content="light dark"></head><body><pre style="word-wrap: break-word; white-space: pre-wrap;">\begin{document}
\title{LC-29-SolubilitÃ© (CPGE)(LycÃ©e)}
\author{Maud}
\maketitle

\section*{PrÃ©-requis}
\begin{itemize}
    \item Evolution spontanÃ©e
    \item Quotient de rÃ©action, constante de rÃ©action
    \item Equation bilan 
    \item Titrage
    \item Equation A/B
    \item Diagramme de prÃ©dominance 
    \item potentiel hydrogÃ¨ne, pH
    \item 
\end{itemize}
\bibliographystyle{plain}
\bibliography{biblio}
\tableofcontents

\section{Intro SPCL}
\textit{". La solubilitÃ©, Ã©tudiÃ©e en physique-chimie et mathÃ©matiques en classe de premiÃ¨re, permet dâ€™introduire le quotient de rÃ©action et la constante dâ€™Ã©quilibre, la notion de rÃ©action non-totale ayant Ã©tÃ© vue Ã&nbsp; travers les rÃ©actions des acides et bases faibles dans lâ€™eau. Les Ã©quilibres acide-base sont Ã©tudiÃ©s en exploitant les notions vues en physique chimie et mathÃ©matiques comme le diagramme de prÃ©dominance, les solutions tampon et le coefficient de dissociation. Les Ã©quilibres dâ€™oxydo-rÃ©duction sont quant Ã&nbsp; eux Ã©tudiÃ©s en lien avec lâ€™Ã©tude des piles dans lâ€™enseignement de physique-chimie et mathÃ©matiques. Ces diffÃ©rents types de rÃ©action servent de support Ã&nbsp; des titrages qui peuvent utiliser des techniques conductimÃ©triques."}

\noindent\underline{\textbf{SÃ©quences pÃ©dagogiques}} ? 




\section{Intro CPGE}
\subsection*{Introduction pÃ©dagogique}
\textit{"Les choix pÃ©dagogiques relatifs au contenu des sÃ©ances de travail expÃ©rimental permettront de contextualiser ces enseignements. Les dosages par titrage sont Ã©tudiÃ©s exclusivement en travaux pratiques. Lâ€™analyse des conditions choisies ou la rÃ©flexion conduisant Ã&nbsp; une proposition de protocole expÃ©rimental pour atteindre un objectif donnÃ© constituent des mises en situation des enseignements Ã©voquÃ©s prÃ©cÃ©demment. Ces sÃ©ances de travail expÃ©rimental constituent une nouvelle occasion dâ€™aborder qualitÃ© et prÃ©cision de la mesure. "}

\textit{"Il est cependant important de noter quâ€™on Ã©vite tout calcul inutile de concentration, en privilÃ©giant lâ€™utilisation des diagrammes pour valider le choix de la rÃ©action mise en jeu. Dans ce cadre, aucune formule de calcul de pH nâ€™est exigible."}

\textbf{Ce cours est donc un cours introductif Ã&nbsp; un TP oÃ¹ les Ã©lÃ¨ves pourront rÃ©aliser un titrage par prÃ©cipitation : titrage des ions chlorures dans une solution de sÃ©rum physiologique. Ce sera Ã©galement l'occasion de revoir les facteurs influenÃ§ant la solubilitÃ©. Puisque dans cette leÃ§on, on se prÃ©occupera d'avantage du pH de la solution dans le but de sÃ©parer deux espÃ¨ces ioniques, on Ã©voquera en fin de leÃ§on les autres facteurs (qui seront donc revu en TP). }


\noindent\underline{\textbf{Objectifs pour les profs}}
\begin{itemize}
    \item Revoir les Ã©quilibres spontanÃ©s
    \item Calcul de constante d'Ã©quilibre (dÃ©jÃ&nbsp; vu pour les relations d'A/B)
    \item sensibiliser les Ã©lÃ¨ves aux enjeux de retraitement, de sÃ©paration, dÃ©pollution
    \item insister sur la stoechiomÃ©trie dans les Ã©quations pour dÃ©terminer la solubilitÃ© des espÃ¨ces
\end{itemize}
\noindent\underline{\textbf{Objectifs pour les Ã©lÃ¨ves}}
\begin{itemize}
    \item voir l'importance des coefficients stoechiomÃ©triques quant Ã&nbsp; la solubilitÃ© de deux espÃ¨ces qui font intervenir un mÃªme ion
    \item Introduire la notion dâ€™Ã©quilibre hÃ©tÃ©rogÃ¨ne,
    \item Aborder les notions de solubilitÃ© et de diagramme dâ€™existence et leur utilisation,
    \item Faire la diffÃ©rence entre domaine d'existence et de prÃ©dominance
    \item Illustrer un procÃ©dÃ© de sÃ©paration,
    \item DÃ©couvrir une nouvelle mÃ©thode de caractÃ©risation : le titrage par prÃ©cipitation.
    \item ReconnaÃ®tre les facteurs influenÃ§ant la prÃ©cipitation/solubilitÃ© d'une espÃ¨ce
    \item PrÃ©voir des diagrammes de prÃ©dominance et d'existence les espÃ¨ces en prÃ©sence et les rÃ©actions : c'est une premiÃ¨re approche des leÃ§ons qui suivront, notamment avec les diagramme E-pH (ce sera l'occasion pour les Ã©lÃ¨ves de voir Ã©galement que le potentiel de la solution influence la prÃ©cipitation des espÃ¨ces par rÃ©action d'oxydo-rÃ©duction)
\end{itemize}
\noindent\underline{\textbf{ActivitÃ©s pour les Ã©lÃ¨ves}}
\begin{itemize}
    \item mise en contexte : retraitement des eaux polluÃ©es, TP de sÃ©paration d'une solution de cuivre et d'aluminium (pas besoin d'utiliser de la celite) 
    \item sÃ©ance de TD oÃ¹ l'on pourra voir l'influence d'effet d'ions communs et de la tempÃ©rature.
\end{itemize}
LeÃ§on abordÃ©e en deuxiÃ¨me partie dâ€™annÃ©e, afin dâ€™avoir dÃ©jÃ&nbsp; vu les Ã©quilibres homogÃ¨nes (rÃ©actions acide-base) en cours comme en TP. Les outils utilisÃ©s dans cette leÃ§on (produit de solubilitÃ©, $pK_S$, diagramme dâ€™existence) seront compris par analogie
avec les outils dÃ©jÃ&nbsp; vus (constante dâ€™Ã©quilibre, $pK_A$, diagramme dâ€™existence). Cette leÃ§on permet dâ€™ajouter une mÃ©thode de titrage au rÃ©pertoire des Ã©lÃ¨ves et de les prÃ©parer
Ã&nbsp; lâ€™oxydorÃ©duction, leÃ§on nÃ©cessitant les diagrammes dâ€™existence pour introduire les
diagrammes potentiel-pH.

\subsection*{Introduction gÃ©nÃ©rale}
La leÃ§on dâ€™aujourdâ€™hui concerne la solubilitÃ©. Câ€™est un phÃ©nomÃ¨ne que lâ€™on observe au quotidien. Quand on met du sel dans lâ€™eau des pÃ¢tes, il passe de lâ€™Ã©tat solide Ã&nbsp; lâ€™Ã©tat de solutÃ© en phase aqueuse. Mais si on en ajoute suffisamment, comme dans la mer morte, on atteint une concentration maximale dans la solution et une partie du sel reste sous forme solide. On dit que la solution est saturÃ©e. Quand une espÃ¨ce existe ainsi dans deux phases diffÃ©rentes, on parle dâ€™Ã©quilibre hÃ©tÃ©rogÃ¨ne. Câ€™est le cas aussi dans une bouteille de coca oÃ¹ le dioxyde de carbone est rÃ©parti entre la phase gazeuse et la phase aqueuse. Ces concepts sont aussi utilisÃ©s dans lâ€™industrie. Le fer et lâ€™aluminium, avec lesquels beaucoup dâ€™entre vous travailleront en tant quâ€™ingÃ©nieur.es, sont souvent extraits dâ€™une roche, la bauxite, et leur sÃ©paration utilise des notions de solubilitÃ©. (Notons que la bauxite tire son nom du village des Baux de Provence oÃ¹ elle est extraite. Sa couleur rouge est due Ã&nbsp; lâ€™oxyde de fer quâ€™elle contient)(faut aller se renseigner sur la bauxite et le principe parce que c'est un peu diffÃ©rent cf.WikipÃ©dia ou sur le \href{https://bupdoc.udppc.asso.fr/consultation/article-bup.php?ID_fiche=6244}{BUP}). Au cours de cette leÃ§on, notre objectif sera de rÃ©aliser cette sÃ©paration du fer et de lâ€™aluminium. Mais pour mieux comprendre ce protocole, nous devrons dâ€™abord poser certains outils de chimie gÃ©nÃ©rale. 

Nous nous intÃ©ressons aux solides de nature ionique : l'Ã©quilibre met enjeu le solide et les ions constitutifs du prÃ©cipitÃ© en solution tandis que l'on pourra voire le cas des solides molÃ©culaire qui met en jeu le solde et l'espÃ¨ce molÃ©culaire solvatÃ©e pour des molÃ©cules inorganiques ($I_2$). Dans une autre leÃ§on, on pourra voir la solubilitÃ© des espÃ¨ces molÃ©culaires organiques qui porte d'avantage sur les propriÃ©tÃ©s microscopiques de la matiÃ¨re molÃ©culaire pour justifier la solubilitÃ© des espÃ¨ces (acide benzoÃ¯que). 

%\bluebox{Manip' intro : influence du pH}{On peut prendre une solution d'aluminium dans laquelle on ajoute de la soude concentrÃ©e. On montre qu'Ã&nbsp; pH faible on a pas de prÃ©cipitÃ© et qu'il apparaÃ®t en ajoutant de la soude.}
ou 
Introduction sur le corail/ la mer morte
\cite{porteu-de_buchere_epreuves_capes_agreg_2012} P.266 : on a ici une liste d'expÃ©riences qui montrent les paramÃ¨tres influenÃ§ant la solubilitÃ©.
\section{Equilibre hÃ©tÃ©rogÃ¨ne en solution aqueuse}
\subsection{Equilibre de solubilitÃ©}
\subsubsection*{Equation de solubilisation}
On sâ€™intÃ©resse Ã&nbsp; une rÃ©action de solubilisation. $$\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3(s)}=\mathrm{Al}_{(a q)}^{3+}+3 \mathrm{HO}_{(a q)}^{-}$$

Si on la rÃ©alise dans le sens inverse, on parle de rÃ©action de prÃ©cipitation. Câ€™est une rÃ©action qui, a priori, est Ã©quilibrÃ©e. Notons que cet Ã©quilibre chimique fait intervenir des espÃ¨ces de plusieurs phases distinctes. On lâ€™appelle Ã©quilibre hÃ©tÃ©rogÃ¨ne. 

\transition{Comme Ã&nbsp; tout Ã©quilibre chimique, on associe Ã&nbsp; cette rÃ©action une constante dâ€™Ã©quilibre.}

\subsubsection*{Produit de solubilitÃ©}

Câ€™est la constante dâ€™Ã©quilibre de la rÃ©action de solubilisation. Dans lâ€™exemple prÃ©cÃ©dent, il sâ€™Ã©crit $$K_{S}=Q_{r, e q}=\frac{\left[A l^{3+}\right]_{e q}\left[\mathrm{HO}^{-}\right]_{e q}^{3}}{C^{\circ 4}}$$ dans le sens de la solubilisation (on rappelle que l'activitÃ© des solide valent 1, d'oÃ¹ l'expression de la constante d'Ã©quilibre) . De mÃªme que pour la constante dâ€™Ã©quilibre, on lui associe un potentiel $$p K_{S}=-\log K_{S} \quad ; \quad K_{S}=10^{-p K_{s}}$$ ce qui permet de travailler avec des grandeurs raisonnables et de comparer facilement les constantes dâ€™Ã©quilibre.

\transition{Les rÃ©actions de solubilisation ressemblent aux rÃ©actions acido-basiques, mais il y a une diffÃ©rence majeure entre les deux : les rÃ©actions de solubilisation ne sont pas toujours Ã©quilibrÃ©es. On va voir sous quelles conditions, le solide est en Ã©quilibre avec les espÃ¨ces solvatÃ©es, les ions.}


\subsection{Rupture d'Ã©quilibre}

\subsubsection*{Condition dâ€™existence du solide} 
Si les concentrations en ions sont trop basses, le quotient rÃ©actionnel de la rÃ©action de solubilisation $Q_{r}=\frac{\left[A l^{3+}\right]\left[\mathrm{HO}^{-}\right]^{3}}{C^{\circ} 4}$est infÃ©rieur Ã&nbsp; la constante dâ€™Ã©quilibre $K_S$. Il va donc tendre Ã&nbsp; augmenter et les concentrations en ions vont augmenter. Le solide va ainsi Ãªtre solubilisÃ©, Ã©ventuellement jusquâ€™Ã&nbsp; disparaÃ®tre entiÃ¨rement. On nâ€™a alors plus dâ€™Ã©quilibre. Si au contraire il y a assez de solide, la solution se sature en ions et il reste du solide pour faire lâ€™Ã©quilibre. Le calcul du quotient rÃ©actionnel Ã&nbsp; l'instant initial ne prÃ©juge en rien de l'existence ou non du prÃ©cipitÃ© ais elle conduit Ã&nbsp; Ã©noncer un critÃ¨re permettant de conclure quant Ã&nbsp; son existence. 


Pour quantifier Ã§a, on dÃ©finit la solubilitÃ© s comme la quantitÃ© de matiÃ¨re de solide Ã&nbsp; insÃ©rer dans un litre de solution pour atteindre exactement la saturation. Attention, câ€™est une quantitÃ© de matiÃ¨re mais elle sâ€™exprime en mol par litres. On relie la solubilitÃ© Ã&nbsp; la constante dâ€™Ã©quilibre en remarquant quâ€™Ã&nbsp; lâ€™Ã©quilibre, les concentrations des ions sont reliÃ©es entre elles : $$\left[A l^{3+}\right]_{e q}=s \quad ; \quad\left[H O^{-}\right]_{e q}=3 s$$ (\textit{Faire un tableau d'avancement}) $$K_{S}=\frac{s(3 s)^{3}}{C^{\circ 4}} \quad ; \quad s=\frac{1}{3^{3 / 4}} K_{S}^{1 / 4} C^{\circ}$$.

Le $pK_S$ contient toute lâ€™information sur la solubilitÃ© dâ€™une espÃ¨ce en fonction de sa quantitÃ©, tout comme on avait vu que le $pK_A$ contient toute lâ€™information sur la rÃ©partition dâ€™une espÃ¨ce entre sa forme acide et sa forme basique en fonction du pH. On avait alors utilisÃ© un outil graphique trÃ¨s pratique : le diagramme de prÃ©dominance. Ici, on peut faire de mÃªme et dÃ©finir un diagramme dâ€™existence. Par exemple, pour lâ€™aluminium, on peut voir les espÃ¨ces qui existent dans un milieu en fonction de la concentration en hydroxyde. Le diagramme prend alors cette forme :
\begin{figure}
    \centering
    \includegraphics[width = 0.7\textwidth]{LC/LC-29-SolubilitÃ© (CPGE)/diag_al.png}
    \caption{Diagramme d'existence et de prÃ©dominance de l'aluminium}
\end{figure}
Ainsi on a de la mÃªme maniÃ¨re que pour les Ã©quilibres A/B, le critÃ¨re suivant (sur slide?) :
\begin{itemize}
    \item si $Q_r&lt;K_S$ : la solution n'est pas saturÃ©e, il n'y a pas de solide
    \item si $Q_r=K_S$ : il y a Ã©quilibre solide/espÃ¨ce en solution
    \item si $Q_r&gt;K_S$ : il y a prÃ©cipitation et diminution du quotient de rÃ©action jusqu'Ã&nbsp; vÃ©rifier $Q_r=K_S$ 
\end{itemize}

Les zones des ions $Al^{3+}$ et $Al(OH)^-_4$sont des zones de prÃ©dominance car ces espÃ¨ces existent aussi dans les autres zones en Ã©tant minoritaires. La zone du solide $Al(OH)_3$ est une zone dâ€™existence car ce solide nâ€™existe pas ailleurs. Sur ce diagramme, on peut relier les dÃ©limitations des domaines aux constantes de solubilitÃ©. Par exemple, pour la premiÃ¨re, $$K_{S}=\frac{\left[A l^{3+}\right]_{\text {trace }}\left[H O^{-}\right]_{\mathrm{fr}}^{3}}{C^{\circ 4}}=0.1 \frac{\left[H O^{-}\right]_{\mathrm{fr}}^{3}}{C^{\circ 3}}$$

$$p H_{\mathrm{fr}}=14+\log \frac{\left[H O^{-}\right]_{\mathrm{fr}}}{\mathrm{C}^{\circ}}=14+\log \left[\left(\frac{\mathrm{K}_{\mathrm{S}}}{0.1}\right)^{1 / 3}\right]=3.3$$

\noindent \underline{\textbf{Remarque}} : On peut avoir des axes de diagramme d'existence qui ne sont pas en pH ou pOH. Par exemple, on peut prendre l'exemple avec $AgI$ et un axe en $pI$ comme on le voit \cite{fosset_chimie_tout_en_un_MPSI_2019} p.470. On pourra profiter de cette exemple pour insister sur la lecture de diagramme pour dÃ©terminer la prÃ©sence de solide Ã&nbsp; l'Ã©tat final.

\remarque{Le tracÃ© du diagramme dÃ©pend de la solution Ã©tudiÃ©e (ici de la concentration en ions $Ag^+$), ce qui diffÃ¨re des diagrammes de prÃ©dominance acido-basiques pour lesquels les frontiÃ¨res sont fixÃ©es indÃ©pendamment des solutions Ã©tudiÃ©es.}

\transition{On peut utiliser l'influence du pH dans des mÃ©thodes de sÃ©paration, comme celle de l'aluminium et du fer dans la bauxite Ã©voquÃ©es prÃ©cÃ©demment.}

\section{SÃ©paration de l'aluminium et du fer}
\subsection{Influence du pH} On peut faire une manip' qualitative
\subsection{Principe de la sÃ©paration}
\textit{Manque une phrase pour dire que lâ€™aluminium sous forme dâ€™alumine dans la
Bauxite.}
La bauxite contient en grande partie des oxydes dâ€™aluminium $Al(OH)_3$ et de fer et $Fe(OH)_3$. Lâ€™aluminium et le fer sont utiles dans lâ€™industrie pour diverses applications mÃ©tallurgiques. On cherche donc Ã&nbsp; les obtenir purs. Regardons les diagrammes dâ€™existence de lâ€™alumminium et du fer en fonction du pH.

\begin{figure}
    \centering
    \includegraphics[width = 0.7\textwidth]{LC/LC-29-SolubilitÃ© (CPGE)//diag_al_fer_bauxite.png}
    \caption{Diagramme d'existence et de prÃ©dominance de l'aluminium et du fer}
    \label{fig:my_label}
\end{figure}

On observe que les deux espÃ¨ces sont sous forme ionique Ã&nbsp; pH faible, puis sous forme dâ€™un hydroxyde solide. Cependant, lâ€™aluminium se solubilise de nouveau en milieu basique. Cette zone est intÃ©ressante car elle nous permet dâ€™avoir le fer dans le solide et lâ€™aluminium dans la phase aqueuse. On peut les sÃ©parer en filtrant la solution. Puis on peut revenir en milieu neutre pour faire prÃ©cipiter lâ€™hydroxyde dâ€™aluminium. (Faire un schÃ©ma propre de la succession dâ€™Ã©tapes avec le contenu progressif du bÃ©cher.)

\subsection{Manipulation}
Verser 10mL dâ€™une solution de nitrate dâ€™aluminium $Al(NO3)_3$ Ã&nbsp; 0.5M et de sulfate de fer (III) $Fe_2(SO4)_3$ Ã&nbsp; 0.1M dans un bÃ©cher de 150mL. Agiter et ajouter de lâ€™eau distillÃ©e de sorte que les Ã©lectrodes de pH-mÃ©trie soient immergÃ©es. Ajouter de la soude Ã&nbsp; 1M jusquâ€™Ã&nbsp; atteindre pH = 13. Observer lâ€™apparition dâ€™un prÃ©cipitÃ© couleur rouille. Filtrer sur cÃ©lite. Observer la rÃ©cupÃ©ration du prÃ©cipitÃ© sur la cÃ©lite et lâ€™obtention dâ€™une solution limpide incolore. Ajouter de lâ€™acide sulfurique Ã&nbsp; 2M jusquâ€™Ã&nbsp; revenir Ã&nbsp; pH neutre. Observer lâ€™apparition dâ€™un prÃ©cipitÃ© blanc. Ajouter Ã©ventuellement du thiosulfate de sodium et observer que la couleur ne change pas, ce qui assure lâ€™absence de fer dans le milieu. (Pour une expÃ©rience plus visuelle, il est possible de concentrer un peu plus les ions, notamment les ions aluminium dont le prÃ©cipitÃ© blanc est moins visible que celui de fer. Commencer la rÃ©action Ã&nbsp; pH neutre pour avoir un prÃ©cipitÃ© visible dÃ¨s le dÃ©part (la bauxite contient des oxydes de fer et dâ€™aluminium). Utiliser de la soude Ã&nbsp; 5M pour gagner du temps. Filtrer avec un entonnoir large.)

La prÃ©cipitation a montrÃ© son efficacitÃ© dans la sÃ©paration de deux espÃ¨ces, et lâ€™objectif de sÃ©parer les deux mÃ©taux est atteint. Maintenant, il serait intÃ©ressant de savoir quelle quantitÃ© dâ€™aluminium on a extrait. Profitons-en puisque lâ€™aluminium prÃ©cipite, pour dÃ©couvrir une nouvelle mÃ©thode de titrage : le titrage par prÃ©cipitation.


\section{Titrage par prÃ©cipitation}
\subsection{Analyse de la courbe de titrage}
La rÃ©action Ã©tudiÃ©e pour ce titrage est la rÃ©action de prÃ©cipitation de lâ€™hydroxyde dâ€™aluminium $$A l_{(a q)}^{3+}+3 HO_{(a q)}^{-}=A l(O H)_{3(s)}$$. Ce titrage est rÃ©alisÃ© par un suivi pH-mÃ©trique. On se place en milieu acide pour bien observer le dÃ©but du titrage et on titre 10mL de la solution mÃ¨re par de la soude Ã&nbsp; 0.2M. On sait que les ions aluminium sont en concentration proche de 0.1M et que le pH est de 1.3 ce qui nous permet de tracer la courbe de titrage attendue avec dozzzaqueux.
On observe diffÃ©rentes phases sur cette courbe.
\begin{itemize}
    \item Entre 0 et 2.5mL, la soude titre lâ€™acide et on observe le dÃ©but dâ€™un saut de pH.
    \item A 2.5mL, les ions hydroxyde sont assez concentrÃ©s pour rÃ©agir avec les ions aluminium et prÃ©cipiter. A partir de lÃ&nbsp;, tout ajout dâ€™hydroxyde est transformÃ© en prÃ©cipitÃ© et la concentration en $HO^-$ ne varie presque pas, dâ€™oÃ¹ un palier de pH. On appelle "point anguleux" le premier point de ce palier, Ã©tant donnÃ© sa forme.
    \item Quand presque tous les ions aluminium sont consommÃ©s, lâ€™hydroxyde augmente fortement, dâ€™oÃ¹ un saut de pH en fin de titrage.
    \item On pourrait observer un second point anguleux dans lâ€™autre sens quand le prÃ©cipitÃ© se solubilise de nouveau, mais la rÃ©action nâ€™est pas assez favorisÃ©e.
\end{itemize}

\subsection{Manipulation}
PrÃ©lever 10mL dâ€™une solution de nitrate dâ€™aluminium Ã&nbsp; 0.1M. Y ajouter 5mL dâ€™acide sulfurique $H_2SO_4$ Ã&nbsp; 0.025M et 35mL dâ€™eau distillÃ©e (on contrÃ´le le volume pour dÃ©terminer le $K_S$ et on cherche Ã&nbsp; tremper les Ã©lectrodes). Titrer par la soude Ã&nbsp; 0.2M en multipliant les points autour de 2.5mL et 17.5mL. Aller jusquâ€™Ã&nbsp; 25mL. (Attention, lâ€™Ã©quilibre est long Ã&nbsp; atteindre aprÃ¨s chaque ajout. En attendant que le pH-mÃ¨tre se stabilise, faire la sous-partie suivante.)

\remarque{Il faut dire quâ€™on ne voit pas le point anguleux aussi net, mais on sait que ce nâ€™est pas un diacide car le saut nâ€™est pas symÃ©trique. Ne pas cacher ce dÃ©tail Ã©vident.}


\subsection{DÃ©termination du Ks}
Cette dÃ©termination se fait grÃ¢ce au point anguleux. Ce point correspond Ã&nbsp; lâ€™apparition du premier grain de prÃ©cipitÃ©. On peut donc considÃ©rer que la quantitÃ© de matiÃ¨re en ions aluminium est encore la quantitÃ© de matiÃ¨re totale dÃ©terminÃ©e au saut de pH :$$n\left(A l^{3+}\right)_{P \cdot A .}=n\left(A l^{3+}\right)_{0}$$. De plus, on connaÃ®t la concentration en ions hydroxyde grÃ¢ce au pH : $$\left[\mathrm{HO}^{-}\right]_{\text {P.A. }}=10^{-14+p H}$$.
On dÃ©termine ainsi la constante de solubilitÃ©. $$K_{S}=\frac{\left[A l^{3+}\right]_{\text {P.A. }}\left[H O^{-}\right]_{p . A .}^{3}}{C^{\circ 4}} ; \quad p K_{S}=-\log K_{S}$$


\subsection{Lien entre Ks et solubilitÃ©}
\cite{fosset_chimie_tout_en_un_MPSI_2019} p.471
On pourra aller regarder ce qui a Ã©tÃ© fait Ã&nbsp; propos des prÃ©cipitÃ©s du plomb pour montrer qu'on ne peut pas dÃ©duire qualitativement la solubilitÃ© depuis les $K_s$. Il fait faire attention Ã&nbsp; la stoechiomÃ©trie.

\subsection{Facteurs influenÃ§ant la solubilitÃ©}
\subsubsection*{Effet d'ion commun}
\cite{fosset_chimie_tout_en_un_MPSI_2019} p.472
On prend l'exemple de $NaCl$. On peut faire une petite manip'.

\bluebox{Facteur solubilitÃ©: effet d'ion commun}{\cite{porteu-de_buchere_epreuves_capes_agreg_2012} p.267
On prÃ©pare Ã&nbsp; l'avance une solution saturÃ©e de sel (que l'on a dÃ©jÃ&nbsp; filtrÃ©), on met dans des tubes Ã&nbsp; essai, on ajoute qq goutte de $HCl$ concentrÃ©e : on observe la prÃ©cipitation.}

\subsubsection*{TempÃ©rature}
\bluebox{Facteur solubilitÃ©: tempÃ©rature}{\cite{porteu-de_buchere_epreuves_capes_agreg_2012} p.267
On prÃ©pare Ã&nbsp; l'avance une solution saturÃ©e de sel (que l'on a dÃ©jÃ&nbsp; filtrÃ©), on met dans des tubes Ã&nbsp; essai que l'on plonge dans un bain marie et dans de la glace : on observe}
C'est logique puisque la constante d'Ã©quilibre qu'est le $K_s$ est fonction de la tempÃ©rature.

\paragraph{Complexation (HP)}
\cite{fosset_chimie_tout_en_un_MPSI_2019} p.474

\section{Conclusion}

Les rÃ©actions de solubilitÃ© nous ont permis de comprendre un procÃ©dÃ© industriel et de le rÃ©aliser. Nous avons sÃ©parÃ© lâ€™aluminium et le fer prÃ©sents dans la bauxite, nous avons dÃ©terminÃ© la quantitÃ© dâ€™aluminium extraite et nous avons dÃ©terminÃ© la constante dâ€™Ã©quilibre associÃ©e Ã&nbsp; sa solubilisation. Cette leÃ§on nous a permis dâ€™apprendre une nouvelle mÃ©thode de titrage ainsi que de nouveaux outils. Nous avons notamment vu le diagramme dâ€™existence qui sera utilisÃ© en tant que diagramme potentiel-pH dans la prochaine leÃ§on sur les rÃ©actions dâ€™oxydorÃ©duction.

\newpage
\section*{BO}

\begin{figure}[h!]
    \centering
    \includegraphics{LC/LC-29-SolubilitÃ© (CPGE)/BO_MPSI_solu.png}
    \caption{MPSI}
\end{figure}

\begin{figure}[h!]
    \centering
    \includegraphics{LC/LC-29-SolubilitÃ© (CPGE)/BO_1er_STL_solubilitÃ©.png}
    \caption{1er SPCL}
\end{figure}
\begin{figure}[h!]
    \centering
    \includegraphics{LC/LC-29-SolubilitÃ© (CPGE)/BO_Tle_STL_solubilitÃ©.png}
    \caption{Tle SPCL}
\end{figure}

\newpage

\section{Questions}
\begin{itemize}
    \item expliquez moi ce qu'il se passe pour le calcaire des coraux dans les ocÃ©ans.
    \item d'oÃ¹ vient cette acidification des ocÃ©ans ? 
    \item comment l'expliquer pour un Ã©lÃ¨ve ? 
    \item les autres facteurs sur la solubilitÃ© ? effet d'ions communs et la tempÃ©rature
    \item dans le cas gÃ©nÃ©ral, comment Ã©volue la solubilitÃ© avec la tempÃ©rature ? 
    \item pourquoi le calcaire n'a pas ce comportement ? rÃ©action exothermique
    \item \textbf{d'oÃ¹ vient la caractÃ©ristique endo ou exo pour une rÃ©action ? enthalpie de rÃ©action donc enthalpie de formation}
    \item qu'est ce qu'il vous gÃ¨ne sur votre montage?
    \item donnez le principe de l'Ã©lectrode de verre 
    \item d'oÃ¹ vient le potentiel de l'Ã©lectrode de verre? 
    \item quelles sont les concentrations des solutions d'aluminium et de fer pour la "bauxite" ? 
    \item \textbf{pourquoi la solution s'est Ã©claircie aprÃ¨s la prÃ©cipitation des ions fer ? }
    \item filtration sur cÃ©lite, pourquoi ce choix ? La granulomÃ©trie du kieselguhr est gÃ©nÃ©ralement comprise entre 10 et 200 Âµm. Il est tendre et trÃ¨s lÃ©ger en raison de sa forte porositÃ©. Cette derniÃ¨re propriÃ©tÃ© lui permet d'Ãªtre utilisÃ© pour la filtration dans l'industrie, notamment pour le vin et en brasserie. Lâ€™essentiel de lâ€™usage de la cÃ©lite est la filtration, les autres usages Ã©tant aussi variÃ©s que la stabilisation dâ€™explosif, la destruction d'insectes ou l'abrasion.
    \item est ce que ca pose un problÃ¨me si on veut rÃ©cupÃ©rer le fer ? 
    \item est ce que ca pose problÃ¨me d'avoir un retour d'eau ? 
    \item en industrie, il y a aurait pas de problÃ¨me d'avoir un retour d'eau ? on sait pas ce qu'il y a dans l'eau
    \item il y a quoi dans l'eau du robinet en plus de l'eau ? 
    \item pourquoi quand on ajoute de l'acide on consomme les hydroxydes d'aluminium ? 
    \item sous quelle forme sont les ions aluminium dans la bauxite? alumine 
    \item qu'est ce que c'est l'alumine ? 
    \item \textbf{ici on a bien que al(oh)3 }
    \item est ce que c'est comme Ã§a qu'on extrait l'aluminium de nos jours ? voir wikipÃ©dia c'est plus compliquÃ©
    \item est ce que c'est important d'avoir qu'un seul grain pour dÃ©terminer la solubilitÃ©? non on peut avoir le solide en excÃ¨s
    \item est ce que c'est prÃ©cis de s'arrÃªter au premier grain de solide que l'on voit ? non, attention cinÃ©tique, tempÃ©rature, etc et puis on va pas la voir le grain
    \item \textbf{diffÃ©rence de solubilitÃ© entre les deux sels}
    \item dessiner une molÃ©cule d'eau et son moment dipolaire
    \item AgCl qui forme Ag+ et Cl- \textbf{en se dÃ©composant} non en se dissociant, le terme n'est pas exact
    \item comment expliquer la diffÃ©rence entre dÃ©composition et dissolution ? 
    \item \textbf{est ce qu'on a forcÃ©ment des liquides ioniques ou pas quand on a des sels? }
    \item est la dÃ©finition de la solubilitÃ© est forcÃ©ment Ã&nbsp; dÃ©finir dans l'eau ? non pas forcÃ©ment dans un solvant de maniÃ¨re gÃ©nÃ©rale
    \item est ce que les Ã©lÃ¨ves verront la solubilitÃ© en dehors de l'eau ? oui dans les extractions liquide-liquide notamment
    \item Ã&nbsp; quel moment de l'annÃ©e ce cours se ferait et dans quelle sÃ©quence pÃ©dagogique ?
    \item le sel de la mer morte, pourquoi il y a des cristaux au fond ? est ce que toute les solution saturÃ©e vont formÃ©s des cristaux? 
    \item \textbf{est ce que tous les prÃ©cipitÃ©s forment des cristaux?} 
    \item est ce que la notion de solution saturÃ©e est une notion importante que les Ã©lÃ¨ves doivent retenir ? 
    \item ou est ce que cette notion aurait pu Ãªtre Ã&nbsp; nouveau aborder pour que les Ã©lÃ¨ves s'en souviennent? en parler lors de la prÃ©cipitation des hydroxydes de fer
    \item est ce qu'il y aurait pu avoir une autre faÃ§on d'introduire la notion de solution saturÃ©e que par une dÃ©finition ?
    \item introduction du pKs, est ce que ca va Ãªtre clair pour les Ã©lÃ¨ves? faire l'analogie avec le pKa, 
    \item on aurait pu expliciter comment a partir du pKs on obtient la solubilitÃ©?
    \item quelles concentrations avez vous utilisÃ© en soude et en acide? et pour les Ã©lÃ¨ves, vous auriez prise les mÃªmes ? 
    \item pourquoi on a deux phases dans le bÃ©cher (reste de la bauxite) ? \textbf{est ce que ce qui est jaune est que du solide? comment on pourrait en Ãªtre sure ? }
    \item pH proche de 13, est ce que c'est clair pour les Ã©lÃ¨ves que le pH doit Ãªtre Ã&nbsp; 13? 
    \item existence de zones d'Ã©ducation prioritaires vient contre dire le principe d'Ã©galitÃ©? 
\end{itemize}

\section{Commentaires}
\begin{itemize}
    \item pas dÃ©terminer le Ks 
    \item mais calculer la gamme de pH sur lequel il faut travailler pour faire prÃ©cipiter, gamme de pH
    \item manip' quantitative : dans des tubes Ã&nbsp; essaie pour pas avoir Ã&nbsp; mettre trop de sel
    \item si ca va trop vite on a un prÃ©cipitÃ© qui est dit amorphe sans pÃ©riodicitÃ©, donc on a pas de cristaux
    \item pas d'abrÃ©viation
    \item prÃ©-requis : mettre le niveau ou ils ont vu les prÃ©-requis, il manque la notion d'homogÃ¨ne et hÃ©tÃ©rogÃ¨ne, tableau d'avancement, quotient rÃ©actionnel
    \item ajouter des ordres de grandeurs, lien entre solubilitÃ© et pKs
    \item au niveau lycÃ©e, il faut Ã©crire l'application numÃ©rique avant le calcul 
    \item essayer de tourner le pH, pour que le pH soit visible par le jury
    \item cÃ©lite = terre de diatomÃ© (plancton broyÃ©)
    \item pourquoi le rouge disparaissait dans le becher ? c'est de la cinÃ©tique, on forme l'hydroxyde de fer avant celui de l'aluminium 
    \item bien remouille la cÃ©lite avant de filtrer il fait chaud
    \item il faut parler aussi des solides molÃ©culaires
    \item cuivre-fer/ zinc-fer (blinde)
    \item plus on chauffe moins les gaz sont solubles, moins de CO2 dans l'eau donc moins acide, donc prÃ©cipitation du calcaire
    \item 
\end{itemize}

\end{document}</pre></body></html>