Dureté de l'eau et précipitation des bicarbonates
Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique
À retenir
• TH = ([Ca^2+] + [Mg^2+]) 10 en degrés français (^ f) où les concentrations sont en mmol/L. • Chauffage : les ions hydrogénocarbonate HCO_3^- se décomposent et font précipiter le carbonate de calcium CaCO_3 (tartre). • Équation : Ca^2+ + 2HCO_3^- CaCO_3(s) + CO_2 + H_2O.
Le cours
1. Titre hydrotimétrique (dureté) La dureté d'une eau, ou titre hydrotimétrique TH, mesure sa teneur totale en ions calcium Ca^2+ et magnésium Mg^2+. Elle s'exprime en degrés français (^ f) : 1\ ^ f = 1,0 10^-4\ mol·L^-1 d'ions (Ca^2+ + Mg^2+) TH = 10 ([Ca^2+] + [Mg^2+])_mmol/L • Moins de 15\ ^ f : eau douce ; de 15 à 30\ ^ f : eau moyennement dure ; à partir de 30\ ^ f : eau dure. • Le TH se détermine par titrage des ions Ca^2+ et Mg^2+ par l'EDTA, en milieu tamponné à pH = 10, avec le noir ériochrome T comme indicateur. 2. Formation du tartre Les eaux dures contiennent aussi des ions hydrogénocarbonate HCO_3^- (anciennement « bicarbonates »). Quand on chauffe l'eau, le dioxyde de carbone dissous s'échappe et l'équilibre se déplace vers la formation de carbonate de calcium solide, le tartre : Ca^2+_(aq) + 2HCO^-_3(aq) CaCO_3(s) + CO_2(g) + H_2O_() Le tartre se dépose dans les chaudières et sur les résistances : il réduit les échanges thermiques et peut boucher les canalisations. 3. Remèdes Pour adoucir une eau, un adoucisseur à résine échangeuse d'ions remplace les ions Ca^2+ et Mg^2+ par des ions Na^+. Pour éliminer le tartre déjà déposé, on utilise un acide (vinaigre, acide citrique) qui transforme CaCO_3 en ions solubles avec dégagement de CO_2.
Dans ce chapitre
- Couples acide-base et constante de réaction de classe de 1ère
- pH d'une solution aqueuse de classe de 1ère
- Dilution et conservation de la quantité de soluté de classe de Seconde
- Constantes de dissociation et couples acide-base
- Solution tampon et pouvoir tampon
- Relation de Henderson-Hasselbalch
- Dosage acido-basique et exploitation d'une courbe de titrage
- Dosage par conductimétrie et détection de l'équivalence
- Quotient de réaction et sens d'évolution d'un système
- Précipitation et solubilité d'un solide
- Traitement des eaux : précipitation et neutralisation
- Dureté de l'eau et précipitation des bicarbonates
- Analyse d'une eau : pH, conductivité et titre
- Bilan : Synthèse et méthode sur Acido-basicité, réactions en solution et traitement des eaux