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acide/base
Bonjour,
J'ai un exercice de DM à rendre, mais je bloque un peu ...
Le pH de l'eau d'un aquarium doit être contrôlé réguliè rement et régulé car la vie des plantes et des poissons en dépend. Ce pH doit être compris entre 5,5 et 8,5 selon les espèces vivantes présentes.
Un aquarium de 120 L contient une eau trop acide de pH = 4, 5 . Une technique de régulation de pH consiste à introduire un bâton de craie constituée presque exclusive ment de carbonate de calcium CaCO3 (s) dont l'équation de la réaction de dissolution dans l'eau s'écrit:
CaCO3(s) → Ca²+ (aq) + CO32- (aq)
On modélisera la transformation des bâtons de craie avec l'eau par la réaction entre les ions carbonate CO3(aq) présents dans la craie et les ions oxonium H₂O* (aq) présents dans l'eau de l'aquarium.
L'équation de la réaction s'écrit: CO32-(aq) + 2 H3O+ (aq) → CO₂, H₂O(aq) + 2 H₂O(l)
• Déterminer la masse de bâtons de craie à introduire pour corriger le pH.
Données : M CaCO3 = 100,1 g/mol
Il faut réduire la concentration en ion oxonium de façon à ce que le pH final soit de 8,5.
[ H3O+] i = c0 * 10 -pHi = 1 * 10-4,5 = 3,2 * 10 -5
[ H3O+] f = c0 * 10 -pHf = 1 * 10-8,5 = 3,2 * 10 -9
L'équation de dissolution dans l'eau du carbonate de calcium est totale (Visualiser ceci comme un tableau d'avancement) :
CaCO3(s) → Ca² + (aq) + CO32-(aq)
Etat initial niCaCO3 0 0
Etat final niCaCO3 - Xmax=0 Xmax Xmax
Donc niCaCO3 = nf CO3 2-
Je mets en pièces jointes un second tableau d'avancement, qui est plus complexe ...
niH3O+ - 2 XMAX = nf H3O+
XMAX = ( niH3O+ - nf H3O+) /2
= (V * ([ H3O+] i - [ H3O+] f ) /2
= 3,8 * 10-3 / 2 = 1,9 * 10-3 mol
OR
nf CO3 2- - XMAX = 0
donc XMAX = nf CO3 2- = niCaCO3
DONC mCaCO3 = niCaCO3 * M CaCO3 = 1,9 * 10-3 mol * 100,1 = 0,19 g
La craie étant presque constituée exclusivement de de carbonate de calcium CaCO3 (s), il faut donc introduire 0,19 grammes de craie pour corriger le pH.
Bonjour,
Deux remarques :
- Sur le texte d'abord : on ne peut répondre à la question si on ne connait pas la composition initiale de l'aquarium.
- Si on suppose que c'est un acide fort, la solution finale obtenue est celle de CO2,H2O(aq), donc celle d'un acide qui aura donc un pH acide .
Bonjour,
L'équation de dissolution dans l'eau du carbonate de calcium est totale (Visualiser ceci comme un tableau d'avancement) :
CaCO3(s) → Ca² + (aq) + CO32-(aq)
Etat initial niCaCO3 0 0
Etat final niCaCO3 - Xmax=0 Xmax Xmax
Donc niCaCO3 = nf CO3 2-
J'ai le même devoir et je n'ai pas compris ces deux points est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer en détail svp
Merci
Bonjour,
Comme déjà indiqué, cet exercice n'a pas de sens :
1- pour connaitre la quantité de craie à introduire, il faut connaitre la composition de l'eau, le pH ne suffit pas
2- la réaction indiquée (CO32-(aq) + 2 H3O+ (aq) → CO₂, H₂O(aq) + 2 H₂O(l) ) ne peut convenir, car à pH=8,5 (pH final), il n'y a pas de CO2(aq)
Donc on ne peut répondre.
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