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Titre alcalimétrique d'une eau

Posté par
Twinkle1415
06-11-14 à 18:45

Bonjour,
J'ai des difficultés avec un exercice en physique. Pourriez-vous m'aider s'il vous plaît ?
Voici l'énoncé :
Dans un bulletin d'analyse du contrôle sanitaire des eaux destinées à la consommation humaine, on peut lire :
pH = 7,7 ; TAC : 7,8 ºF
Le "TAC" ou taux alcalimétrique complet donné en degré français (noté ºF) s'exprime sous la forme :
TAC = 100*(([HO]-/2) + ([HCO3-]/2) +( CO32-))*M(CaCO3-)
Les concentrations sont exprimées en mol.L-1 et M(CaCO3- en g/mol.

a. Dessiner le diagramme de prédominance des ions hydrogénocarbonate HCO3- et carbonate CO32- (7<pH<14)
b. Justifier le fait qu'à un pH de 7,7, on puisse négliger le terme [CO32-] devant le terme [HCO3-].
c. Calculer la concnetration en ion HCO3- dans cette eau.

Donnée : pKa(HCO3-/CO32-) = 10,3
---

Voici ce que j'ai fait jusque là :
a.

7-----[HCO3-]--------10,3-----[CO32-]--------14->  (pH)

b. pH < pKa
pH - pKa < 0
(Or pH = pKa + log([A-]/[AH]))
D'où :
pH - pKa < 0
<=> log[CO32-]/[HCO3-] <0
<=> [CO32-] < [HCO3-]
(Je n'ai pas très bien compris la question en fait, est-ce que c'est bien ça qu'il faut répondre ?)

c. Alors là par contre, je ne vois pas du tout ce qu'il faut faire ...

Posté par
picard
re : Titre alcalimétrique d'une eau 06-11-14 à 19:15

Bonjour.

Citation :
(Or pH = pKa + log([A-]/[AH]))
D'où :
pH - pKa < 0
<=> log[CO32-]/[HCO3-] <0
<=> [CO32-] < [HCO3-]
Vous avez la bonne relation, mais, à mon avis, vous ne l'exploitez pas au mieux.

Puisque pH = pKa + log\frac{[CO_3^{2-}]}{[HCO_3^-]}

log\frac{[CO_3^{2-}]}{[HCO_3^-]} = pH - pKa

Puisque pH = pKa + log\frac{[CO_3^{2-}]}{[HCO_3^-]}

log\frac{[CO_3^{2-}]}{[HCO_3^-]} = 7.7 - 10.3 = -2.6

et donc : \frac{[CO_3^{2-}]}{[HCO_3^-]} = 10 -2.6

çàd : [HCO3-] = \frac{[CO_3^{2-}]}{10^{-2.6}}  \simeq 400  [CO32-]

Il y a donc beaucoup plus d'ion hydrogénocarbonate que d'ion carbonate.

Pour le c, pourquoi ne pas utiliser l'expression du TAC en négligeant [CO32-]  ?

Au revoir.

Posté par
Twinkle1415
re : Titre alcalimétrique d'une eau 06-11-14 à 19:33

Je vois, un grand merci pour votre réponse !
Et sinon, pour la c, je sais bien mais le problème est en fait de trouver la concentration en [HO-] ...  Je n'arrive pas à trouver de solution pour cela ...

Posté par
Twinkle1415
re : Titre alcalimétrique d'une eau 06-11-14 à 19:44

Alors j'ai peut-être une solution ... Pourriez-vous me confirmer si oui ou non c'est cela qu'il faut faire s'il vous plaît ?

[HO-][H3O+] = Ke
(On suppose que l'eau est à 25ºC, donc Ke = 10^-14)
Or, [H3O+] = 10^-pH = 10^-7,7 = 2,0*10^-8
Donc [HO-] = 10^-14 / (2,0*10^-8) = 5,0*10^-7 mol.L-1

Est-ce cela qu'il faut faire pour trouver la concentration en HO- ?

Posté par
picard
re : Titre alcalimétrique d'une eau 06-11-14 à 19:46

Vous avez le pH, déduisez [H3O+], de plus, vous savez sans doute que [HO-] [H3O+] = Ke

A vous de jouer.

Posté par
Twinkle1415
re : Titre alcalimétrique d'une eau 06-11-14 à 19:48

Oui, donc c'est bien ce que j'ai fait au-dessus. Très bien, merci de votre aide !



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