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Cours Et Exercices Corriges De Chimie Inorganique By Taha Guerfel

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Programme Pédagogique - Faculté des Sciences

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Polycopié de Chimie Générale et de Chimie Organique

Polycopié de Chimie Générale et de Chimie Organique UE 1 : Atomes, biomolécules, génome, bioénergétique, métabolisme Fiches de cours Énoncés des exercices Ne peut être vendu ou utilisé dans un but commercial sous peine de poursuite Ce fascicule de cours et d’exer ies a été entièrement réalisé par le Tutorat

Sciences de la Matière (CPND-SM) L2 Chimie

DIDIER, P GRECIAS, Chimie Générale, cours et exercices résolus, Tec & Doc,(2004) 2 ème Année Licence Chimie_2018‐2019 Page ‐ 6 ‐ Contenu de la matière :

EVALUATION SUR LES EAUX MINERALES Vichy St-Yorre Hépar Volvic

c) L’eau minérale la plus dure est celle qui contient en plus grand nombre les ions impliqués : c’est donc l’hépar 1-3 Une eau dure n’est en rien nocive mais provoque quelques désagréments : mousse moins, implique la formation de tartre 5 Connaître les ions responsables de la dureté Trouver l’information et la traiter

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1

EVALUATION SUR LES EAUX MINERALES

On s'intéresse dans cet exercice à trois eaux minérales dont la reproduction des étiquettes est indiquée ci-dessous :

Vichy St-Yorre Hépar Volvic

Composition moyenne en mg.L

-1

Hydrogénocarbonate

4368

Sodium

1708

Chlorure

322

Potassium

132

Sulfate

174

Calcium

90

Fluorure

9 Magnésium

11 pH : 6,6

Composition moyenne en mg.L

-1

Hydrogénocarbonate

403

Sodium

14

Sulfate

1479

Calcium

555

Nitrate

3,9 Magnésium

110
pH : 7,0

Composition moyenne en mg.L

-1

Hydrogénocarbonate

71

Sodium

11,6

Chlorure

13,5

Potassium

6,2

Sulfate

8,1

Calcium

11,5

Nitrate

6,3 Magnésium

8,0 pH : 7,0

1- La dureté d'une eau

1-1 Donner le nom des deux ions responsables de la dureté d'une eau. Ecrire leur formule. Est-ce des cations ou des

anions ? Pourquoi ?

1-2 La dureté de l'eau est définie par sa composition totale (ou concentration) C en ions impliqués . En France, la

dureté d'une eau s'exprime en degré hydrotimétrique, noté D et exprimé en °TH . Par définition, D(°TH) = 10 C où

C s'exprime là en mmol.L

-1

Pour déterminer ce degré hydrotimétrique, on fournit directement la composition de chaque ion en mmol.L

-1

Vichy St-Yorre Hépar Volvic

Composition moyenne en mmol.L

-1

Hydrogénocarbonate

71,6

Sodium

74,3

Chlorure

9,1

Potassium

3,4

Sulfate

1,8

Calcium

2,3

Fluorure

0,5 Magnésium

0,5

Composition moyenne en mmol.L

-1

Hydrogénocarbonate

6,6

Sodium

0,6

Sulfate

15,4

Calcium

13,9

Nitrate

0,06 Magnésium

4,6

Composition moyenne en mmol.L

-1

Hydrogénocarbonate

1,2

Sodium

0,5

Chlorure

0,4

Potassium

0,2

Sulfate

0,08

Calcium

0,3

Nitrate

0,1 Magnésium

0,3 a) Vérifier que le degré hydrotimétrique de l'eau hépar est de 185°TH. b) Déterminer le degré hydrotimétrique de la Vichy St-Yorre et de la Volvic. c) En déduire l'eau minérale la plus " dure ».

1-3 Lorsqu'une eau devient trop dure, elle présente quelques inconvénients, il est donc souhaitable de l'adoucir.

Citer deux conséquences relatives à une eau dure. Est-elle nocive ? 2

2- Le pH d'une eau

2-1 Que permet de mettre en évidence le pH d'une solution ?

2-2 Avec quel dispositif peut-on le mesurer ?

2-3 Comment peut-on qualifier chaque eau minérale présentée à partir de la valeur de leur pH. Justifier.

3- Détermination expérimentale de la composition en ions chlorure de l'eau de Vichy

On effectue , pour cela deux titrages :

Le premier, servant de témoin , à partir de 20,0mL d'une solution contenant des ions chlorure de composition

ou concentration massique connue égale à 585mg.L -1

Le deuxième avec le même volume de 20,0mL d'une solution correspondant à de l'eau de Vichy-St-Yorre.

En comparant ces deux titrages, il sera alors possible de trouver la concentration en ions chlorure de l'eau minérale

Vichy-St-Yorre.

Schéma du dispositif utilisé :

Lors du premier dosage avec la solution connue, il a fallu verser un volume V1 = 10,2 mL de solution de nitrate

d'argent pour obtenir la coloration orange.

Lors du deuxième dosage, avec l'eau de Vichy, il a fallu, cette fois, un volume V2 = 5,5mL pour obtenir la même teinte.

3-1 A partir de ces résultats expérimentaux, déterminer la composition massique (en mg.L

-1 )en ions chlorure de l'eau de Vichy St-Yorre. Est-ce conforme avec ce qui est indiqué sur l'étiquette.

3-2 Si on avait réalisé le même titrage mais avec l'eau de Volvic, aurait-il fallu verser un volume V'

2 plus grand ou plus petit que V 2 pour obtenir la même coloration que le témoin? Pourquoi ?

Explication de la démarche expérimentale

Lorsqu'on ajoute une solution de nitrate

d'argent à une solution contenant des ions chlorure, il se forme un précipité. A l'aide de l' indicateur coloré, on arrête de verser la solution de nitrate d'argent au moment où le précipité formé possède une couleur orange. Le deuxième dosage, lui, est terminé quand on a obtenu la même couleur de précipité que le témoin. solution de nitrate d'argent solution à doser et quelques gouttes d'indicateur coloré 3

Réponse attendue Barème

Références aux compétences

inscrites dans le BO

1-1 Les ions calcium Ca

2+ et magnésium Mg 2+ sont responsables de la dureté de l'eau. Ce sont des cations car ils portent des charges positives.

1-2 a) D'après l'énoncé, C = 13,9 + 4,6 = 18,5mmol.L

-1 d'où le degré hydrotimétrique D = 10 C = 185°TH. b) Pour l'eau de Vichy, C = 2,8 mmol.L -1 d'où le degré hydrotimétrique D = 10 C = 28°TH.

Pour l'eau de Volvic, C = 0,6 mmol.L

-1 d'où le degré hydrotimétrique D = 10 C = 6°TH. c) L'eau minérale la plus dure est celle qui contient en plus grand nombre les ions impliqués : c'est donc l'hépar.

1-3 Une eau dure n'est en rien nocive mais provoque

quelques désagréments : mousse moins, implique la formation de tartre. 5

Connaître les ions responsables de la

dureté.

Trouver l'information et la traiter.

Connaître quelques conséquences de

la dureté d'une eau.

2-1 Le pH permet de mettre en évidence le caractère

acide, basique ou neutre d'une solution.

2-2 Avec un papier pH.

L'eau de Vichy est légèrement acide car pH<7, l'eau de Volvic et d'Hépar sont neutres car le pH vaut 7. 2

Dégager les notions d'acidité et de

basicité de la mesure du pH.

3-1 En comparant les deux titrages, on en déduit la

composition en ions chlorure de l'eau de Vichy : 1 .3152,10585*5,5 Lmg

Sur l'étiquette, on lit une composition de

1 .322 Lmg Aux erreurs et incertitudes de mesure près, le résultat obtenu est bien conforme.

3-2 L'eau de Volvic contient

1 .5,13

Lmg d'ions chlorure,

le volume V' 2 à verser pour le titrage aurait été nettement plus faible que le volume V 2 . 3

Utiliser des résultats expérimentaux

pour comparer différentes eaux.quotesdbs_dbs5.pdfusesText_10