II. LA DURETE D’UNE EAU
MANUEL P 16-17
1) a) Ecrire les équations de formation de l’ion Y4-(aq) à partir de H4Y(aq)
H4Y(aq) <-> H3Y-(aq) + H+(aq)
H3Y-(aq) <-> H2Y2-(aq) + H+(aq)
H2Y2- (aq) <-> HY3- (aq) + H+(aq)
HY3- (aq) <-> Y4-(aq) + H+(aq)
b) Justifier la dénomination de tétra-acide pour l’EDTA
On peut le qualifier de tétra-acide, car il peut libérer 4 ions H+ (tétra = 4)
2) a) tracer le diagramme de prédominance de l’EDTA
b) Quelles sont les formes prédominantes de l’EDTA à pH = 10
A pH = 10, les espèces prédominantes sont HY3- et Y4-.
c) Pourquoi travailler en milieu tamponné ?
On travaille en milieu tamponné car on ajoute de l’acide (EDTA) qui pourrait faire baisser le pH. Or, il faut que le pH reste
aux alentours de 10, pour observer la réaction entre les ions calcium et magnésium avec l’ion Y4-. En effet, à un pH inférieur,
ce n’est plus la forme prédominante de l’EDTA
3) Quel changement de couleur permet de repérer l’équivalence ? Pourquoi ?
Avant l’équivalence, le NET réagit avec les ions Mg2+ pour former un complexe rose, car les ions magnésium sont en excès
Après l’équivalence, il n’y a plus d’ions magnésium en solution : le NET conserve sa couleur bleue
L’équivalence est donc repérée par le passage de la couleur rose au bleu
4) Faire un schéma légendé du montage
5) Noter le volume équivalent Veq
Pour 10 mL d’eau de contrex, on mesure Veq ≈ 14,5 mL
6) a) Etablir la relation entre C1, concentration molaire totale en ions ca2+ et Mg2+, V1, Veq et C2.
A l’équivalence, la quantité de matière d’EDTA introduite est égale aux quantités de matières de calcium et de magnésium,
d’après les équations de dosage : C1V1 = C2Veq
b) calculer la concentration molaire C1 de l’eau minérale utilisée
C1 =
= 1,45.10-2 mol/L
c) déterminer le titre hydrométrique TH de cette eau
THexp = C1 x 104 = 145°TH
7) Comment peut-on qualifier l’eau minérale dosée ?
TH > 25°TH => Cette esu est très dure
8) a) A partir de l’étiquette de l’eau minérale dosée, déterminer son titre hydrométrique
Concentration molaire en calcium et en magnésium : [Ca2+] = t(Ca)/M(Ca) = 0,486/40 = 1,215.10-2mol/L
[Mg2+] = t(Mg)/M(Mg) = 0,084/24 = 3,5.10-3 mol/L
Ctotale = [Ca2+] + [Mg2+] = 1,565.10-2 mol/L
TH = 104 x Ctotale = 156°TH
b) Comparer ce résultat à celui obtenu expérimentalement
ΔTH =
x 100 = 7%
Les résultats sont proches. Les erreurs peuvent être dus aux erreurs de manipulations (prélèvement, lecture…)
9) Quels sont les cations impliqués dans la formation des concrétions présentes dans les grottes ?
Les cations impliqués dans la formation des concrétions sont les ions calcium et magnésium
10) Quel lien peut-on faire entre la dureté d’une eau et sa capacité à former des concrétions ? En déduire l’intérêt de
déterminer la dureté d’une eau
Plus une eau est dure, plus elle contient d’ions calcium et magnésium, et plus elle pourra former des concrétions. Déterminer
la dureté d’une eau permet donc d’évaluer sa capacité à former des concrétions