examen TP ece-1-alcalinite-d-une-eau

Nom-Prénom : Sujet ECE 1 : Chimie
Alcalinité d'une eau
Contexte du sujet :
Documents mis à disposition :
OBJECTIF DU TP :
L'objectif de cette épreuve est de vérifier qu'une eau de consommation, « Contrex », est potable et
que les indications sur la bouteille sont conformes.
De nombreux articles ou publicités montrent l’importance de surveiller l’alcalinité de l’eau.
« L’eau a des paramètres qu’il ne faut pas bouleverser, surtout dans une piscine. Entre le pH, le TH et le
TAC, transformez-vous en petit chimiste et faites vos mesures avec assiduité.» www.guide-piscine.fr
« De nombreux scientifiques de renom ont déclaré que l'excès d'acidité dans les tissus est la première
cause de maladies et en amenant le pH du corps à son équilibre pH optimal, vous pouvez grandement
améliorer l'équilibre énergétique du corps, réduire la fatigue, augmenter l'énergie…
L'eau alcaline anti-oxydante a été largement utilisée au Japon, en Corée et dans d'autres pays orientaux
depuis de nombreuses années. » Site publicitaire d’un ioniseur (La boutique du Mieux Vivre)
Document 1 : Alcalinité d'une eau :
Alcalinité d'une solution : synonyme de basicité, elle augmente avec le pH.
Dans les eaux minérales destinées à l'alimentation, l'alcalinité est principalement due à la présence d'ions
carbonate CO32- et hydrogénocarbonate HCO3- (anciennement appelés ions bicarbonates).
L'alcalinité d'une eau est mesurée par un dosage avec un acide fort. Par convention, on exprime ce
résultat par le Titre Alcalimétrique (TA) et par le Titre Alcalimétrique Complet (TAC)
Document 2 : Titre d'alcalinité (TA) et titre d'alcalinité complet (TAC)
Titre Alcalimétrique (TA) : Concentration de CO32- exprimé en degré français : Détermination de la
quantité d'ions CO32- dans l'eau par dosage avec une solution d'acide chlorhydrique à 2,00.10-2mol.L-1 en
présence de phénolphtaléine. (incolore 8,2 < pH < 9,9 rose)(3 gouttes).
Titre Alcalimétrique Complet (TAC) : Concentration de HCO3- exprimé en degré français :
Détermination de la quantité d'ions HCO3- (ions hydrogénocarbonates) dans l'eau en par dosage par une
solution d'acide chlorhydrique à 2,00.10-2mol.L-1 en présence de vert de bromocrésol-rhodamine (BCR).
(jaune 3,8 < pH < 5,4 bleu) (3 gouttes).
Si le pH d'une eau est inférieur à 8,2, on choisira de déterminer le TAC (car dans ce cas, l'eau contient
uniquement des ions HCO3-).
Degrés français et potabilité : Ces titres se mesurent en degrés français (°f) : 1°f équivaut à 12,2 mg/L
d'ion hydrogénocarbonate (HCO3-). Le TAC doit être inférieur à 50°f pour une eau potable.
Document 3 : Etiquette d'une bouteille Contrex Document 4 : Données diverses
Masse molaire :
M(HCO3-) = 61g/mol
Couple acide/base :
H2CO3/HCO3-

Matériel mis à disposition :
–Papier pH
–Poire pour pipeter
–Barreau aimanté + Agitateur magnétique
–Ph-mètre (déjà étalonné)
–Feuilles de papier millimétré
–1 feutre pour écrire sur la verrerie
–Bécher : 100, 150, 200 mL
–Fiole jaugée : 100 mL
–Pipette jaugée : 5, 10, 20, 25 et 50 mL
–Burette graduée : 25 mL
–Eprouvette graduée : 100mL
–Indicateurs colorés :
→ Phénolphtaléine
→ Vert de Bromocrésol
–Solution d'acide chlorhydrique : cA=(2,00± 0,02).10-2mol.L-1
–Eau distillée
–Eau Contrex

Questions préliminaires (5min)
1- Quel titre allez-vous déterminer pour l'eau de consommation mise à disposition : TA ou TAC ?
(Justifier)
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2- Ecrire l'équation mise en jeu lors du titrage :
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Elaboration du protocole expérimental : (10min)
3- Elaborez un protocole expérimental permettant de déterminer le titre de l'eau mise à disposition.
Indication : On souhaite que le volume équivalent du dosage soit proche de 10mL.
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Appel
n°1
Appeler le professeur pour lui présenter le protocole expérimental ou en cas de
difficulté.

Réalisation du protocole (20min)
Appel
n°2
Appeler le professeur pour lui présenter les résultats expérimentaux ou en cas de
difficulté.
Exploitation des résultats (10min)
4- L'eau remplie-t-elle les critères de potabilité ?
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5- Evaluez l'incertitude sur votre résultat.
Δcm
cm
=ΔcA
cA
+ΔVeq
Veq
+ΔVP
VP
(avec cA : concentration de l'acide chlorhydrique, Veq : volume équivalent, VP : volume prélevé de solution
à titrer).
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6- Le résultat de votre expérience est-il conforme à l'indication sur l'étiquette de « Contrex » ?
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Correction :
Questions préliminaires :
1- Quel titre allez-vous déterminer pour l'eau de consommation mise à disposition : TA ou TAC ?
(Justifier)
On mesure le pH de la solution de Contrex. On trouve un pH proche de 7 donc on va déterminer le TAC.
2- Ecrire l'équation mise en jeu lors du titrage :
HCO3- + H3O+ → H2CO3 + H2O
Elaboration du protocole expérimental :
●Grandes étapes du dosage :
- Prélever un volume Vpreleve (=25-30 mL) d’eau Contrex.
- Ajouter 3 gouttes de BCR.
- Faire le dosage acido-basique de ces 25 mL d'eau par une solution d'HCl à 2,00.10-2 mol.L-1en
surveillant la couleur de la solution.
- Déterminer le volume équivalent avec le changement de couleur du BCR.
●Détermination du volume de Contrex à prélever :
On sait que la concentration massique est de 0,4g/L soit une concentration molaire à titrer :
ctitrée=cm
M=0,4 61 =6,6.10−3mol.L−1
Sachant qu'on dose avec une solution à cA=2,00.10-2 mol/L et qu'on veut Veq=10,0mL. A l'équivalence :
quantité de matière à doser = quantité de matière d'acide versé :
Vpreleve=cA×Veq
ctitree
=(2,00.10−2×10)
(6,6.10−3)=30mL
On va donc prélever 25-30 mL de contrex pour faire le titrage.