Bac Blanc

Janvier 2000

Chimie

 

 

   

Exercice 4  Eau d'alimentation et eau de chaux (4 pts)
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Dans les eaux d’alimentation, l’alcalinité est due principalement

à la présence d’ions carbonate CO32

et d’ions hydrogénocarbonate HCO3 .

On donne les couples acido-basiques suivants ainsi que leurs pKA

respectifs :

HCO3 / CO32

pKA1 = 10,3

 CO2, H2O / HCO3

pKA2 = 6,4

H2O / HO

pKA3 = 14

H3O+ / H2O

pKA4 = 0,0

On note (CO2, H2O / HCO3) l’acide conjugué de l’ion

hydrogénocarbonate.

1. On considère une eau d’alimentation dont le pH est de 8,0.

Donner la définition du pKA du couple mettant en jeu  l’ion carbonate

et calculer sa valeur.

Pour ce couple, calculer le rapport :

 

2. Pour mettre en évidence la présence d’ions carbonate dans une eau

d’alimentation, on ajoute une solution d’acide chlorhydrique : du

dioxyde de carbone se dégage.

-  Placer tous les couples acido-basiques sur un axe des pKA et indiquer

en les soulignant les espèces présentes.

-  Écrivez les deux équations bilans des réactions expliquant le

dégagement de dioxyde de carbone.

-  Calculez leur constante de réaction. Peut-on considérer ces réactions

comme totales  ?

-  Quelle est la particularité de l’ion hydrogénocarbonate  ? Donnez son

qualificatif.

 

4. Application :

Expliquer pourquoi une eau riche en dioxyde de carbone, ruisselant

lentement, est capable de creuser des fissures ou des grottes dans les

roches calcaires (essentiellement formées de CaCO3).

 

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