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Pollution atmosphérique et roche calcaire
Bonjour!
J'ai un DM de chimie à faire, et de grosses lacunes dans cette matière...
Voici l'énoncé :
On prépare à 298K une solution S saturée en carbonate de calcium à partir d'eau pure et de CaCO3 en large excès.
On relève expérimentalement un pH>7. Il faut donc prendre en considération les réactions acido-basiques dans le calcul de la solubilité.
a) Représenter le diagramme de prédominance des espèces CO23-, HCO3- et CO2 en fonction du pH.
b) exprimer en fonction des concentrations en ion carbonate, ion hydrogénocarbonate et [CO2(aq)], la solubilité du carbonate de calcium dans l'eau pure.
c) en admettant que la réaction d'autoprotolyse de l'eau n'intervient pas, montrer, sans calcul, que deux réactions coexistent : une réaction acido-basique prépondérante et une réaction de précipitation. Ecrire l'équation de ces deux réactions.
d) La solution S présente un pH=9,90. Calculer la solubilité s0.
e) quelle peut être l'influence, sur la solubilité s de CaCo3, d'une diminution du pH ?
J'y ai déjà réfléchi, j'ai calculé bêtement, appliqué des raisonnements qui ne doivent pas être les bons, mais vraiment je ne sais pas comment faire... J'ai des résultats, mais je sais pertinement qu'ils sont faux...
Et il y a une deuxième partie à ce DM, mais si déjà vous pouvez m'aider à comprendre cette première partie, ça me ferait avancer beaucoup!
je suppose que tu sais faire la question a)
pour la suite quelques indications et pas de panique :
Quand on dissout CaCO3 dans de l'eau il passe en solution s mol/L de solide et on trouve s mol/l de Ca2+ et s mol/l de carbonate plus ou moins transforme en HCO3- et CO2 aq
s = (Ca2+) = (CO3 2-) +(HCO3-) +( CO2aq)
En réalité quand on met CO3 2- et de l'eau il il y a la réaction CO3 2- + H2O -> HCO3- + OH- qui forme autant de OH- que de HCO3- et on néglige la formation de CO2 aq . L'autre équilibre est CaCO3s =Ca2+ + CO3 2-
remarque : pour un pH de l'ordre de 10 lorsque tu etudies la répartition des espèces faite à la question a) tu vois que CO2 aq est négligeable devant HCO3- et CO3 2- mais que HCO3- n'est pas du tout négligeable devant CO3 2- !
Je ne sais pas de quelles données tu disposes et ce que l'on te demande exactement de calculer. Mais ces quelques indications devraienet t'aider.
Dans mon affolement, j'ai oublié de noter toutes les données dont je dispose...
Déjà, merci de prendre du temps pour m'aider!
Alors, ces fameuses données :
CaCO3(aq) : Ks=3,5.10E-9
CO2(aq)/HCO3 - : pKa1=6,4
HCO3 -/CO3 2- : pKa2=10,3
Merci d'avoir remis au clair la solubilité, je m'étais embrouillée là dessus, sans penser à revenir tout simplement à la définition!
Mais je ne comprends pas la question "Montrez que deux réactions coexistent"... Il s'agit juste de montrer qu'en considérant le pH donné, on est dans la zone de prédominance d'une certaine espèce,et donc qu'une réaction acido-basique a lieu?
Pour le calcul de s0, on néglige [CO2(aq)], ça c'est donné par le diagramme de préodminance, j'utilise ensuite la valeur du pH et la formule [OH-]= 10pH-pKe ... et j'ai [HCO3-]!
Pour obtenir [CO32-], j'ai utilisé le pKa1 et [HCO3-] récemment trouvé, c'est bien comme ça qu'il faut faire?
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