Dioxyde De Carbone Dans Les Milieux Naturels

Joanna57 · le 9 janvier 2013

Bonjour je n'arrive pas une activité. Si quelqu'un peut m'aider... Merci.

Je dois faire la partie " Questions à rédiger pour le 16/01/13 ". voici le fichier : /applications/core/interface/file/attachment.php?id=12781">numérisation0001.pdf

Pour quelques questions nous avons besoins de quelques données :

Résultat Expérience 1 :

pH=7,27 . le pH a diminué pendant cette expérience faite en classe.

Résultat Expérience 2 :

Observation : L'eau de chaux était blanche avant l'expérience et est devenu transparente.

Résultat Expérience 3:

pH= 9,41

pH final de la solution tampon : pH=9,35

pH final de la soude : pH=8,87.

On remarque que le pH de chaque solution diminue.

/applications/core/interface/file/attachment.php?id=12781">numérisation0001.pdf

numérisation0001.pdf

Barbidoux · le 10 janvier 2013

-----------------

Expérience 1

-----------------

Le carbonate de calcium solide CaCO3(s) réagit avec l'acide chlorhydrique (H^(+)+Cl^(-)) selon :

CaCO3(s)+H^(+) (aq) = CO2(g) +Ca^(2+) (aq)

-------

Le dioxyde de carbone se dissout dans l'eau selon :

CO2(g)+H2O(l) = CO2,H2O(aq)

L'acide carbonique CO2,H2O(aq) est un acide faible (non totalement dissocié) qui se dissocie selon :

CO2,H2O(aq)+H2O(l) = HCO3^(-)+H3O^(+)

La solution se charge en ion H3O^(+) et deviner acide ce que l'on constate en voyant changer de couleur du bleu de bromothymol

-----------------

Expérience 2

-----------------

L'eau de chaux (Ca^(2+)+2*OH^(-)) est une solution saturée d'hydroxyde de calcium Ca(OH)2(s). Lorsque l'on fait barboter du dioxyde de carbone dans cette solution on forme des ions carbonates par neutralisation de l'acide carbonique formé par dissolution du gaz carbonique dans la solution selon :

CO2,H2O(aq) +2*OH^(-)(aq) = CO3^(2-)(aq) +2*H2O(l)

et lorsque la solubilité du carbonate de calcium est atteinte on précipite du carbonate de calcium selon :

Ca^(2+)(aq)+ CO3^(2-)(aq) = CaCO3(s)

Lorsque la barbotage du dioxyde de carbone continue, l'eau chaux redevient limpide par redissolution du carbonate de calcium CaCo3(s) formé qui se transforme en hydrogénocarbonate de calcium Ca(HCO32 qui lui est soluble

CaCO3(s)+CO2,H2O(aq)-> Ca^(2+)(aq)+2*HCO3^(-)(aq)

-----------------

Expérience 3

-----------------

Tampon carbonate pH=pK= 10,3

Dans la solution de soude (Na^(+)+OH^(-)) le pH varie fortement, la solution s'acidifie. Il varie peu dans la solution tampon où la présence d'ions carbonate en équilibre avec les ions hydrogéno-carbonates limite sa variation (solution tampon).

-----------------

Questions

-----------------

1---------

Réaction entre l'ion carbonate et l'acide chlorhydrique (H^(+)+Cl^(-)) :

CO3^(2-)(aq)+H3O^(+)(aq) =HCO3^(-)+H2O

2---------

L'acide carbonique CO2,H2O(aq) est un acide faible (non totalement dissocié) qui se dissocie en réagissant sur l'eau selon :

CO2,H2O(aq)+H2O(l) = HCO3^(-)+H3O^(+)

Voir plu haut (expérience 1)

-------------

Le gaz carbonique présent dans l'atmosphère réagit avec les solution aqueuses (eau de mer de rivières ou lacs ) selon :

CO2(g)+H2O(l)= CO2,H2O(aq) (acide carbonique)

La "constate" de cet équilibre dont la valeur dépende la température a pour expression :

K ={PCO2}/{CO2,H2O(aq)}

où {PCO2} est la pression partielle dimensionnelle ({PCO2}=PCO2/P° où P°=1 bar) du dioxyde de carbone dans l'atmosphère et {CO2,H2O(aq)} la concentration dimensionnelle ( {CO2,H2O(aq)}= [CO2,H2O(aq)]/c° avec c°= 1 mol/L) de l'acide carbonique dans la solution.

3---------

Les espèces prédominantes dans l'eau de chaux sont Ca^(2+) et OH^(-)

pour les réaction voir expérience 2

4---------

CO2,H2O(aq)+CO3^(2-)=2*HCO3^(-)

Voir expérience 2

5---------

Une solution tampon à le propriété "d'encaisser" une variation éventuelle de pH provoquée lors de l'addition d'une solution de pH différent ou d'une réaction qui produit ou consomme des ions H3O^(+) au sein ou à la marge de la solution . Le pouvoir tampon d'une solution tampon dépend de sa concentration.

6---------

Solution tampon

HCO3^(-) = CO3^(2-)+H3O^(+)

Dans cette solution [HCO3^(-)]≈ [CO3^(2-)] pH ≈10.3

Lors de l'introduction de soude :

HCO3^(-) +OH^(-) = CO3^(2-)+H2O (on transforme les ions hydrogéno-carbonates en ions carbonate)

Lors de l'introduction d'acide carbonique soude :

CO2,H2O(aq)+CO3^(2-)=2*HCO3^(-) (on transforme les ions carbonate en ions hydrogéno-carbonates)

Comme les ions HCO3^(-) et CO3^(2-) sont en forte concentration alors la relation [HCO3^(-)]≈ [CO3^(2-)] reste vérifie et le pH varie peu autour de sa valeur initiale pH≈10.3

-----------------

Joanna57 · le 11 janvier 2013

Merci beaucoup ! :-)

Connexion

Dioxyde De Carbone Dans Les Milieux Naturels

Messages recommandés

Joanna57

Barbidoux

Joanna57

Archivé

Naviguer

Activité