Devoir n°2 : lutte et surveillance anti-pollution

Devoir n°2 : lutte et surveillance anti-pollution
Exercice 1 : Elimination des ions dichromate
+
3+
1- Cr2O72(-aq) + 14 H (aq) + 6 e = 2 Cr (aq) + 7 H2O(ℓ)
2+
3+
-
(Fe (aq) = Fe (aq) + e ) ×6
+
2+
3+
3+
Cr2O72(-aq) + 14 H (aq) + 6 Fe (aq) = 2 Cr (aq) + 7 H2O(ℓ) + 6Fe (aq)
+
+
2- La réaction précédente consomme des ions H (aq), l’ajout d’acide sulfurique fournit les ions H (aq) nécessaire à la
réaction.
3+
3- Les ions Cr peuvent précipiter lorsqu’on rajoute des ions HO (aq). Le précipité est à l’état solide, on peut l’éliminer en
filtrant la solution.
Exercice 2 : Dosage du plomb
/5
2+
Un volume de VPb = 250,0 mL d’une eau polluée contenant des ions Pb est dosé par une solution de sel disodique de
+
2-1
l’acide éthylène diamine tétraacétique (EDTA), noté 2Na (aq), H2Y (aq), à la concentration de CEDTA = 0,0200 mmol L. .
L’équation de réaction de dosage s’écrit :
2+
22+
Pb (aq) + H2Y (aq) → PbY (aq) + 2H (aq)
Pour visualiser la fin du dosage, on utilise un indicateur coloré. Le volume de la solution d’EDTA versé à l’équivalence est
Veq = 12,7 mL.
1- A l’équivalence, les réactifs sont introduits en proportion stœchiométriques.
2+
22- n(Pb )introduit = n(H2Y )versés
CEDTA .Veq
Il vient Cpb =
VPb
3- Nous en déduisons l’expression de la concentration massique :
CEDTA .Veq
.M(Pb)
4- Cm =
VPb
0,0200 × 10 -3 × 12,7
-1
× 207,2 = 0,211 mg.L
250,0
-1
La concentration massique est de 211 µg.L
-1
5- Cm > 10 µg.L . Cette eau n’est pas potable.
Cm =
Exercice 3 : Dosage colorimétrique de l’aluminium
La concentration de la solution S0 est de
8,15 × 10 -3
-5
-1
-1
= 8,15×10 mol.L = 81,5 µmol.L , car cette solution a été diluée
100
100 fois.
Pour déterminer les concentrations des solutions étalons, nous avons la relation :
Cmère .Vpipette
C
.V
Cfille = mère mère . Ce qui nous donne Cfille =
.
Vfille
Vfiole
Toutes les solutions de la gamme étalon sont préparées dans une fiole jaugée de 50,0 mL.
On obtient les résultats dans le tableau suivant, la solution S1 servant d’étalon pour le spectrophotomètre :
-1
Solution
S1
Volume de S0 (mL)
0
Concentration (µmol.L )
0
81,5 × 1,0
= 1,6
50,0
Absorbance mesurée
0
S2
1,0
S3
3,0
81,5 × 3,0
= 4,9
50,0
0,037
S4
6,0
81,5 × 6,0
= 9,8
50,0
0,072
S5
12,0
81,5 × 12,0
= 19,6
50,0
0,150
S6
15,0
81,5 × 15,0
= 24,5
50,0
0,190
S7
20,0
81,5 × 20,0
= 32,6
50,0
0,250
0,012
On trace ensuite la courbe A = f(c). On obtient un modèle de droite linéaire : la loi de Beer Lambert est applicable :
A
0,25
0,2
0,15
0,120
0,1
0,05
15,7
5
10
15
20
25
30
C (µmol/L)
-3
-1
On obtient une droite dont l’écart modèle-expérience est de 1,1 % avec un coefficient directeur k = 7,67×10 L.µmol
A =k.c.
0,12
-1
On en déduit c =
= 15,6 µmol.L .
7,67 × 10 - 3
-1
Une résolution graphique permet d’obtenir quasiment le même résultat (c = 15,7 µmol.L )
–1
Au vu de la législation, nous pouvons en déduire que cette eau n’est pas potable (c > 7,4 µmol.L )

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