Solubilité du nitrate de potassium

  en travaux

Ref : site de J.Y. Magma

grandeurs thermodynamiques de réactions

Etude de la dissolution du nitrate de potassium

 Référence : Robert G. Silberman ; Journal of Chemical Education vol 73 N° 5 mai 96 pages 426-7

 1°) Etude expérimentale

 Attention : le nitrate de potassium est un oxydant puissant et surtout un irritant cutané.

 Les volumes seront mesurés à l'éprouvette graduée.

 Réalisez un bain-marie dans une bassine émaillée. Mettez le chauffage à 6.
Introduisez 20 g (0,20 mol) de nitrate de potassium (KNO3) dans un tube à essai.
Ajoutez 15 mL d'eau.
Mettez l'éprouvette dans le bain-marie et agitez doucement le contenu jusqu'à dissolution.
Lorsque le bain-marie entre en ébullition mettez le chauffage à 2.

Une fois la solution homogène, retirez le tube du bain et fixez le avec une pince de chimie. Déterminez le volume de liquide qu'il contient en remplissant un tube témoin d'eau au même niveau et  en mesurant ce volume avec une éprouvette graduée de 100 mL. Reposez les tubes sur un linge sec pour éviter une cristallisation intempestive au fond du tube.

Mettez le thermomètre dans le tube et, de temps en temps, agitez très doucement le contenu avec le thermomètre (sans le heurter aux parois). Relevez la température de début de cristallisation lorsque des cristaux blancs tombent dans le tube (effet de neige). Notez alors le couple de mesure température / volume.
Ajoutez environ 5 ml d'eau et remettez le nitrate de potassium en solution à l'aide du bain marie.

 Recommencez le cycle précédent jusqu'à ce que la température de cristallisation soit de l'ordre de 30 à 34°C. Pensez à retirer le thermomètre lors de la mesure du volume par comparaison !

 2°) Exploitation des résultats

Dans le tableau de graphe_2D, entrez les couples de points T,V.

 Tracez le graphe ΔrG° = f(T) pour l'équilibre KNO3- = K+(aq) + NO3-(aq) en supposant que K° (T) = (solubilité)2 .
On deut déterminer ΔrH° et ΔrS° en faisant l'approximation d'Ellingham.

Il vous suffira de créer une fonction de tableau qui calculera DrG° à l'aide des colonnes T et V.

Pensez à exprimer T en Kelvin.

 Tracez ce même graphe en supposant que K° = (activité)2 . Vous utiliserez les expressions des coefficients d'activité données ci dessous :

Voir Brénom pVerdaguer p

 

Indiquez les calculs théoriques nécessaires à l'écriture des fonctions
Commentez les différentes valeurs trouvées.
Comparez les deux graphes.
Justifiez soigneusement le protocole, en particulier la méthode de mesure des volumes.
Critiques éventuelles sur la méthode et les résultats ?


 Matériel
plaque chauffante
bassine émaillée
statique
tringle de 30 cm environ
3 noix
2 pinces à doigts
Eprouvette graduée de 100 de mL
spatule
balance
2 tube à essais de diamètre 25 mm
thermomètre -10 ° +110
agitateur de verre
pissette d'eau

 Produits
Nitrate de potassium solide

 

 

  

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