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TP SL n°9 - Dureté de l'eau - Page 1/2

Dureté de l'eau TP SL n°9

Nom : ................................................ Prénom : ................................................ Classe : ...........................

I- Qu'est-ce que la dureté d'une eau ?

Expérience n°1 : mise en évidence de la " dureté » Dans cinq tubes à essais, introduire le même volume (5 mL) d'eau de diverses natures.

Ajouter le même volume (0,5 mL ou 10 gouttes) de liqueur de savon (filtrat provenant de paillettes de

savon de Marseille dissous dans de l'éthanol). Boucher et agiter de la même façon par retournements successifs les 5 tubes (par exemple : 10 retournements pour chaque tube).

Constater s'il y a ou non beaucoup de mousse. L'indiquer sur la deuxième ligne du tableau avec les

symboles + ou - (ou en comparant la hauteur de la colonne de mousse formée).

Tube 1 :

liqueur de savon avec eau distillée Tube 2 : liqueur de savon avec une eau contenant des ions calcium (solution de chlorure de calcium)

Tube 3 :

liqueur de savon avec une eau contenant des ions magnésium (solution de chlorure de magnésium) Tube 4 : liqueur de savon avec eau du robinet Tube 5 : liqueur de savon avec eau d'Evian

QUE REMARQUE -T-ON ?

Un savon mousse difficilement lorsqu'une eau est dite " dure ».

a. D'après les résultats des deux premiers tests (tubes 1 et 2), l'eau distillée est-elle plus ou moins " dure »

que l'eau contenant des ions calcium en quantité importante ? b. Même question concernant les tests 1 et 3 (tubes 1 et 3) c. A quoi ou à quoi est attribuée la dureté de l'eau ? d. L'eau minérale d'Evian est-elle " dure » ? e. L'eau du robinet est-elle " dure » ?

Remarque : on peut réaliser une échelle de " dureté » avec des solutions à concentrations différentes de

carbonate de calcium. II- Comment mesurer qualitativement la dureté d'une eau ? Expérience 2 : avec bandelettes de " dureté »

Tube 1 :

eau distillée Tube 2 : solution de chlorure de calcium Tube 3 : solution de chlorure de magnésium Tube 4 : eau du robinet Tube 5 : eau minérale :

Evian ou Hépar

Plongez une bandelette de dureté pendant deux secondes dans le tube d'eau distillée et posez-la dans une

coupelle. Recommencez cette opération pour les autres tubes, avec une bandelette et une coupelle neuve.

Attendez une minute puis comparez chaque bandelette avec le nuancier. (Donner une évaluation approximative du

degré de " dureté » d' après le nuancier)

QUE CONSTATE-T-ON ?

TP SL n°9 - Dureté de l'eau - Page 2/2

III- Comment mesurer quantitativement la dureté d'une eau ?

Expérience 3 : dosage

Dureté totale. Liée à la concentration totale en ions calcium et magnésium. S'effectue par un dosage avec

l'EDTA à pH = 10, en utilisant le NET comme indicateur. a. Test préliminaire (au bureau) : Dans un tube à essai contenant 1 mL de solution tampon de pH =10, ajouter quelques gouttes d'une solution de NET ( noir ériochrome T)

Couleur :

Ajouter quelques gouttes d'une solution de chlorure de calcium

Couleur :

A l'aide d'une pipette introduire goutte à goutte une solution d'EDTA.

Observation :

b. Dosage et détermination de la dureté :

Dans un erlenmeyer, introduire 10 mL de solution tampon ( pH 10) puis 10 mL de solution de chlorure de calcium

de concentration connue ( C = 10 -2 mol.L -1 ) et une pointe de spatule de NET Remplir la burette de solution EDTA ce concentration molaire C = 10 -2 mol.L -1

Verser, par petites quantités, la solution EDTA dans l'erlenmeyer jusqu'au virage de l'indicateur et noter

précisèment le volume d'EDTA versé.

Quantité de matière de Ca

2+ dans l'erlenmeyer :

Quantité de matière d' EDTA versé :

Conclure :

N.B : la même solution de chlorure de magnésium conduirait au même résultat .

L'EDTA permet donc de déterminer la quantité globale de calcium et/ou magnésium (alcalino-terreux)

dans une solution

On peut appliquer ce résultat à la détermination globale des alcalino-terreux dans une eau minérale

c. Dureté d'une eau minérale : HEPAR

La " dureté de l'eau » constitue l'indicateur de la minéralisation d'une eau, et donc de sa plus ou moins forte

teneur en calcaire. Cette dureté D est proportionnelle à sa teneur en ions calcium et magnésium. Elle

s'exprime en degré hydrotimétrique (°TH). Par définition 1° TH correspond à 10 -4 mol.L -1 d'ions Calcium et/ou Magnésium

Dans un erlenmeyer, introduire 10 mL de solution tampon ( pH 10) puis 10 mL d'eau minérale ( Hépar ) et une

pointe de spatule de NET . Remplir la burette de solution EDTA ce concentration molaire C = 10 -2 mol.L -1

Verser, par petites quantités, la solution EDTA dans l'erlenmeyer jusqu'au virage de l'indicateur et noter

précisèment le volume d'EDTA versé.

Déterminer la concentration molaire totale en Calcium et magnésium dans l'eau minérale et déduire

sa dureté

Retrouver la concentration molaire à partir des données de l'étiquette, et la connaissance des masses

molaires des ions Calcium et magnésium, et comparer avec votre résultat expérimental d. Dureté de l'eau du robinet

Ecrire un protocole pour déterminer la concentration en alcalino-terreux (Calcium et magnésium) et en

déduire la dureté totale de l'eau du robinet du lycée, par dosage avec l' EDTA.

Faire la même opération pour trouver la dureté de l'eau du robinet filtrée dans la carafe avec filtre adapté.

Comparer et conclure

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