Dans le chapitre 5, nous avons appris une classe de réactions qui impliquait la formation d’un solide « insoluble » dans l’eau, et précipité de la solution. Dans ces « réactions de précipitation », un sel ionique était décrit comme « insoluble », entraînant la réaction vers la formation de produits. Le chlorure d’argent est un exemple classique de ce phénomène. Si vous mélangez du nitrate d’argent (presque tous les sels de nitrate sont « solubles » dans l’eau) avec du chlorure de sodium, un copieux précipité blanc de chlorure d’argent s’est formé et le nitrate d’argent a été jugé « insoluble ».

Néanmoins, si vous prenez la solution claire au-dessus du précipité de chlorure d’argent et faites une analyse chimique, il y aura des ions sodium, des ions nitrate, et des traces d’ions chlorure et d’ions argent. Les concentrations d’ions argent et chlorure seraient d’environ 1,67 × 10-5 M, bien en dessous des concentrations avec lesquelles nous travaillons habituellement, d’où l’expression « insoluble dans l’eau » du chlorure d’argent. Bien entendu, c’est faux. La solubilité est un équilibre dans lequel les ions quittent la surface solide et passent en solution en même temps que les ions se redéposent sur la surface solide. Pour le chlorure d’argent, nous pourrions écrire l’expression de l’équilibre comme:

AgCl(s) + H2O(l)⇄ Ag+(aq) + Cl-(aq)

Pour écrire l’expression de la constante d’équilibre pour cette réaction de solubilité, nous devons nous rappeler les règles énoncées dans la section 10.2 de ce chapitre ; la règle n°4 stipule :  » Les réactifs ou les produits qui sont présents sous forme de solides ou de liquides ou le solvant, ont tous une valeur d’activité de 1, et donc ils n’affectent pas la valeur de l’expression de l’équilibre.  » Comme le chlorure d’argent est un solide, et que l’eau est le solvant, l’expression de la constante d’équilibre est simplement,

\]

Notez que nous avons désigné la constante d’équilibre par Ksp, où « sp » fait référence à l’équilibre de solubilité, ou au « produit de solubilité » (le produit des concentrations des ions). Nous pouvons calculer la valeur de Ksp pour le chlorure d’argent à partir des données analytiques que nous avons citées plus haut ; une solution aqueuse au-dessus du chlorure d’argent solide a une concentration en ions argent et chlorure de 1,67 × 10-5 M, à 25˚ C. Comme les concentrations des ions argent et chlorure sont toutes deux de 1,67 × 10-5 M, la valeur de Ksp dans ces conditions doit être :

\=(1,67\times 10^{-5})^{2}=2,79\times 10^{-10}\]

C’est très faible, si l’on considère que le Ksp du chlorure de sodium est d’environ 29 !

Pour un sel tel que PbI2, l’analyse chimique nous indique que la concentration de plomb dans une solution saturée (la solubilité maximale à l’équilibre dans un ensemble de conditions spécifiées, telles que la température, la pression, etc.) est d’environ 1,30 × 10-3 M. Afin de calculer Ksp pour l’iodure de plomb (II), vous devez d’abord écrire l’équation chimique, puis l’expression de l’équilibre pour Ksp et ensuite simplement substituer les concentrations ioniques. En faisant cela, rappelez-vous qu’il y a deux ions iodure pour chaque ion plomb, donc les concentrations pour le plomb (II) et l’iodure sont respectivement de 1,30 × 10-3 M et 2,60 × 10-3 M.

PbI2(s) ⇄ Pb2+(aq) + 2 I-(aq)

\^{2}=(1,30\times 10^{-3})(2,60\times 10^{-3})^{2}=8.79\times 10^{-9}\]