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Université M’Hamed Boguera, Boumerdes Faculté de Technologie / DGP EVALUATION T

Université M’Hamed Boguera, Boumerdes Faculté de Technologie / DGP EVALUATION TP CHIMIE DES SOLUTIONS TP N°1 : Détermination de la dureté de l’eau par complexométrie. Réaliser Par : KHADRAOUI DJESMINE Groupe : LGP18-05 I. ANALYSE ET SYNTHESE DE DOCUMENTS : 2 1. La définition des termes suivants : L’eau adoucie : L'eau adoucie est une eau potable, typiquement une eau du robinet, ou une eau naturelle post-traitée par un adoucisseur d'eau pour abaisser sa dureté totale et obtenir une eau douce. Les ions calcium et magnésium sont remplacés par des ions Sodium pour adoucir l'eau. L’eau déminéralisée : L’eau déminéralisée est une eau qui ne contient en principe aucun ion (tels Ca2+ et HCO 3 -) ; par contre, il peut rester des matières non chargées (matières organiques, bactéries, etc.). On l'appelle aussi eau déionisée. Elle est qualifiée d'eau purifiée. L’eau distillée : L'eau distillée est une eau qui a subi une distillation. C'est donc une eau libérée de tous ses minéraux et de ses microorganismes. Alcalinité d’une eau : se définit comme la somme des charges des acides inactifs (conjugués des bases fortes) tels que Na+, Ca2+..., diminuée de la charge des bases inactives (conjuguées des acides forts) telles que Cl-, NO3 -, SO42-, Par suite de la neutralité électrique de la solution, c'est aussi la somme des charges des bases faibles (carbonate, hydrogénocarbonate, borate, silicate, phosphate...). Titre alcalimétrique simple TA : C’est le volume d’acide exprimé en ml à 0.02 mol.L-1 en ions H3O+ nécessaire pour doser 100 ml d’eau. Cette analyse se fait en présence de phénolphtaléine qui vire de l’incolore au rose-fuchsia à un pH de 8,2. Le T.A. s’exprime en degrés français (°f) : 1 °f = 3,4 mg/l d'ion hydroxyde HO– ou 6,0 mg/l d'ion carbonate CO3 2–3. 3 Titre alcalimétrique complet TAC : Le titre alcalimétrique complet correspond au volume d'acide nécessaire pour neutraliser les ions bicarbonates HCO3 - en complément des ions carbonates CO3 2- contenus dans 100 ml d'échantillon : TAC = [HO-] + [CO3 2-] + [HCO3 -] 4 2. Le dosage : en chimie le dosage est l’action qui constitué a déterminer la quantité de matière, la fraction ou la concentration d’une substance précise présente dans autre ou dans un mélange. 3. La signification du terme ‘équivalence’ lors d’un dosage : Le point d’équivalence d'un titrage, ou plus largement d'une réaction chimique, est le point où l'espèce chimique à titrer et l'espèce titrant ont été mélangées dans des proportions stœchiométriques. À l'équivalence du titrage, ces deux espèces sont complètement consommées et donc leur quantité de matière est nulle. 4. Représentation sur un schéma le dispositif permettant de doser par complexométrie : 4 On utilise un dosage complexométrique par l’EDTA, dans un milieu tamponné à pH = 10 • Pipeter exactement Veau = 50,0 ml de l’eau étudiée et l’introduire dans un erlenmeyer de 150 ml. • Ajouter une solution d’ammoniac à 7 mol.L–1 jusqu’à atteindre pH = 10. • Ajouter 3 gouttes de noir Eriochrome T (NET) de telle sorte que la solution soit colorée de manière soutenue tout en laissant encore la lumière traverser la solution. • Doser la solution obtenue par l’EDTA à C1 = 5,00.10–2 mol.L–1. Le volume équivalent est repéré par le changement de couleur de la solution. On repère pour l’expérience ainsi réalisée V1 = 10,7 ml. L’EDTA est une tétrabase, À pH = 10. 5. L’intérêt de contrôler la teneur en ions calcium et magnésium dans une eau : Il est ne nécessaire de contrôler la teneur en ions calcium et magnésium dans une eau potable car l’existence des ions avec de grande quantité dans l’eau peut provoquer des conséquences sur la santé des personnes et mémé sur les appareils ménagères, et voici quelle-que conséquence : Sur la santé :  Une eau dure apporte une plus grande quantité de sels minéraux à l'organisme, ce qui aurait un effet protecteur vis-à- vis de certaines maladies cardiovasculaires.  Toutefois, elle est contrindiquée en cas de troubles liés à l'hypertension par exemple. Par ailleurs, les eaux dures solubilisent plus de métaux lourds que les eaux douces, ce qui peut poser problème si les canalisations sont encore en plomb. Sur les appareils ménagers :  Le premier est la formation de dépôts de carbonate de calcaire (tartre), qui endommagent les machines et diminuent l'efficacité des systèmes de production d'eau chaude, ce qui engendre une dépense d'énergie accrue.  Le second problème concerne les savons et détergents. En effet, dans des eaux dures chargées en ions positifs, ces produits sont moins 5 efficaces et doivent donc être mis en plus grandes quantités pour un résultat équivalent. Leur utilisation est donc plus coûteuse et entraîne une pollution des eaux plus importante. 6. Dans le cas de dosage de la dureté d’une eau la quantité totale (n1) d’ions Ca2+ (aq) et Mg2+ (aq) et equivalante a la quantité d’EDTA (n2, éq). n1=n2, éq. 7. La température et la PH nécessaire pour affecter l’opération : il faut ajuster le PH a 10et la température a 60°c, car si on change de PH l’indicateur coloré il ne sera pas utilisable et, hors de cette température indiqué ci- dessous l’eau va vaporisé ou bien formé des tartres de calcaire. 8. La relation : c’est C1V1=C2Véq II. ETUDE EXPERIMENTALE : Analyse d’une eau de commerce La marque utilisée est LALLA KHEDIDJA 6 1. Les concentrations massiques des ions calcium et magnésium : Le relevé de la quantité des ions calcium et des ions magnésium d’étiquette : (Ca2+)=53mg/L (Mg2+)=7mg/L 2. La concentration molaire, en mol/L : On a : C Molaire = C massique/ M C (Ca2+) =53 10^-3/40, 1=1, 32 10^-3 mol^-1 /l C (Mg2+) =7 10^-3/24, 3 =2, 88 10^-4 mol^-1/l. 3. La concentration molaire c1 de l’eau minérale utilisée: C1=C (Ca2+) + C (Mg2+) =1, 32 10^-3 + 2, 88 10^-4= 1,6 10^-3 mol^-1/l. 4. La TH de l’eau minérale : TH =10 ×C1 =1,6 10^-3×10^- 3=1,6 10^-6 mmol Et : 1°F⟶0,1mmol TH en degré français ce donne : TH= 13,2+1,75=14,95°F 5. La dureté temporaire et permanente : On a : TH= la dureté temporaire + dureté permanente Et la dureté permanente = 10 Alors : la dureté temporaire =TH - dureté permanente La dureté temporaire =14 ,95 -10= 4,95. 6. La nature de l’eau : L’eau est moyennement douce car le THt et dans l’intervalle entre 10°F et 20°F. 7 III. 1 La détermination de la prise E1 : On a: C (EDTA) =0, 01 mol/l ET: C (eau) =1, 6 10^-3 mol/l V (eau)= 15 10^-3 L Alors a l’équivalence : C (eau) V (eau= C(EDTA) V (éq) Et : V (éq)= C (eau) V (eau) / C(EDTA) V (éq)= 1,6 10^-3 × 15 10^-3/0,01 V (éq)= 2,4 10^-3 l 2 la conclusion sur la qualité de l’eau : L’eau de LALLA KHADIDJA contient une petite quantité du magnésium et une grande quantité de calcium qui et néfaste pour la santé des humains alors on considère l’eau de LALLA KHADIDJA une eau abordable. IV. La recherche sur les techniques suivantes : PH-mètrie : La PH-mètrie correspond à la mesure de l’acidité (pH) d’un milieu. En médecine, on utilise la PH-mètrie pour diagnostiquer et évaluer l’importance du reflux gastro-œsophagien (RGO). On parle alors de PH-mètrie œsophagienne. La PH-mètrie est un examen très fiable qui permet de détecter un RGO dans 96% des cas avec une spécificité de 96%.La PH-mètrie se pratique à l'aide d'une petite sonde munie d'une électrode permettant de mesurer le PH de l’œsophage : la sonde est introduite par une narine (le plus souvent une anesthésie locale est inutile en raison de la miniaturisation actuelle des sondes). 8 Conductimètrie : Une solution ionique, aussi appelée électrolyte, est conductrice de l'électricité. La présence d'ions, chargés électriquement, assure le caractère conducteur de la solution. La mesure conductimétrique est une méthode d’électro analysé qui permet de mesurer les propriétés conductrices d'une telle solution. En pratique, on détermine la conductance électrique G d'un volume d'une solution à l'aide d'une cellule de mesure constituée de deux plaques parallèles de surface immergée S et séparées d'une distance. La conductance mesure la facilité qu'a une solution à laisser passer le courant. uploads/Finance/ ch-solution.pdf