Équilibres avec le Carbonate de Calcium

Équilibres avec le Carbonate de Calcium

Ksp, Solubilité des minéraux

La constante de produit de solubilité est la constante d’équilibre pour la dissolution du solide dans l’eau.

La valeur Ksp pour différentes substances dépend à la fois de la composition chimique et de la forme cristalline. Quelques exemples de minéraux communs à 25 deg C sont ci-dessous.

compound	formula	Ksp
Aluminium hydroxide	Al(OH)3	3 x 10-34
Aluminium phosphate	AlPO4	9.84 x 10-21
Barium carbonate	BaCO3	2.58 x 10-9
Calcium carbonate (calcite)	CaCO3	3.36 x 10-9
Calcium carbonate (aragonite)	CaCO3	6.0 x 10-9
Hydroxyde de calcium	Ca (OH) 2	5,02 x 10-6
Carbonate de fer (II)	FeCO3	3,13 x 10-11
Sulfure de fer (II)	FèS	8 x 10-19

Le carbonate de calcium et l’eau

Les minéraux contenant du carbonate de calcium ont des solubilités différentes dans l’eau. Deux types de minéraux carbonatés sont énumérés dans le tableau ci-dessus. Une valeur moyenne pour le Ksp du carbonate de calcium est d’environ 5 x 10-9.

Ksp == 5 x 10-9
Il doit y avoir une neutralité du net, de sorte que le nombre de charges positives doit être égal au nombre de charges négatives en solution.
2 + = 2 + +
Dans toute solution basique de carbonate de calcium, la concentration en protons est beaucoup inférieure à la concentration en ions calcium et la concentration en anions bicarbonates est supérieure à celle des anions carbonate ou hydroxyde, de sorte que:
2 =

Effet du CaCO3 sur le pH

Passons en revue ce que nous savons jusqu’à présent.

1. La loi de Henry nous indique la concentration de CO2 dissous.
   KH/pCO2 = = 10-4.88

2. Nous pouvons traiter le CO2 dissous comme un acide.
   Ka1 = / = 10-6.37

3. Le bicarbonate est également un acide.
   Ka2 = / = 10-8.4

4. La concentration en carbonate de calcium est régie par la constante de produit de solubilité du minéral.
   Ksp = = 10-8.3

En utilisant les équations ci-dessus, il est possible de calculer la concentration de l’une des espèces en solution.

= KH/pCO2
{}3 =2(Ka1)2(Ka2)/2(Ksp)
= (Ka1)/=2(Ksp)(2)/(Ka1)(Ka2)
=(Ka1)(Ka2)/2

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