Correction_ECE_Minérale donc potable ?

Légende alternative :

courante (eau du robinet) ou encore dans des citernes pour un usage industriel. Le but de cette épreuve est de déterminer si une eau minérale de Saint-Yorre® peut être considérée comme potable. Page 1 sur 4 INFORMATIONS MISES À DISPOSITION DU CANDIDAT Étiquettes d'eaux de boisson lon calcium lon chlorure lon sulfate Données utiles ● Critères de potabilité d'une eau de boisson Pour pouvoir être consommée en toute sécurité, l'eau doit répondre à des critères de potabilité très strictes édictés par le Ministère de la Santé et le Conseil Supérieur du secteur d'Hygiène Publique. Ces normes varient en fonction de la législation en vigueur et selon qu'il s'agit d'une eau destinée à la consommation humaine ou d'une eau industrielle. ● MINÉRALE DONC POTABLE ? Eau minérale de Volvic® Eau minérale d'ÉvianⓇ Eau minérale de Saint-YorreⓇ TRÈS PEU PRESENT TRÈS PRESENT TRÈS PRESENT TRÈS PRESENT TRÈS PEU PRESENT TRÈS PRESENT À ce jour, il existe 63 critères de potabilité de l'eau qui tiennent compte de la température, du pH, des quantités maximales à ne pas dépasser pour certains composants comme les ions, etc. L'eau du robinet et les eaux de source doivent respecter ces critères. Ce n'est pas le cas pour les eaux minérales. Sa composition en minéraux doit être stable mais, si on appliquait la réglementation de l'eau potable aux eaux minérales, de nombreuses eaux minérales ne seraient pas conformes et seraient donc qualifiées d'eaux « non potables >> D'après https://www.cieau.com/ Exemples de teneurs maximales en minéraux en mg.L-1 pour une eau potable Cl- Na+ K+ F- 150 200 12 1,5 Masse molaire du chlore est M(Cl) = 35,5 g.mol-¹. Concentration en masse C d'ions chlorure (en g/L) présente dans un volume V de solution titrée : C= C₁.VE M(Cl) V Avec C₁ = concentration de la solution titrante (en mol-L-1) et VE: volume équivalent du titrage. TRAVAIL À EFFECTUER lon testé lon réactif Résultat en cas de test positif Résultat du test avec l'eau n°1 PRESENT PRESENT TRÈS PEU PRESENT Résultat du test avec l'eau n°2 1. Analyse qualitative des ions contenus dans différentes eaux (10 minutes conseillées) À l'aide du matériel disponible sur la paillasse, réaliser les tests chimiques suivants pour mettre en évidence différents ions présents dans les eaux de boissons n°1, n°2 et n°3 : ATTENTION : L'attribution du numéro 1, 2 et 3 pour chaque eau peut varier, le tableau suivant ne représente qu'une possibilité. Résultat du test avec l'eau n°3 Calcium Ca²+ Oxalate C2O4²- Négatif Session 2022 Positif Positif faible Chlorure C Argent Ag+ Précipité blanc Positif Positif Positif Sulfate SO²- Baryum Ba²+ Négatif Positif Négatif Page 2 sur 4 En expliquant le raisonnement, attribuer à chaque numéro l'eau minérale qui lui correspond (Volvic®, Évian® et Saint-Yorre®) MINÉRALE DONC POTABLE ? D'après nos résultats, les ions calcium, chlorure et sulfate sont tous présents dans l'eau n°2 il s'agit donc de l'eau Saint-Yorre en suivant les étiquettes sur les bouteilles. Tandis que le calcium n'est pas présent dans l'eau n°1 et présent pour l'eau n°3 on en conclut que l'eau n°1 est la Volvic et la nº3 l'Evian. APPEL n°1 Appeler le professeur pour lui présenter la réponse 2. Analyse quantitative des ions chlorure contenue dans l'eau de Saint-Yorre (30 minutes conseillées) Afin de déterminer la concentration en masse de l'eau de Saint-Yorre® en ions chlorure, on souhaite mettre en œuvre le protocole expérimental suivant : Protocole expérimental : Respect de l'environnement : les ions argent Ag+ et le précipité de chlorure d'argent AgCl ne doivent en aucun cas être rejetés à l'évier. Un flacon de récupération est mis à disposition. - Remplir convenablement la burette avec la solution titrante de nitrate d'argent de concentration molaire C₁ = 0,025 mol-L-1. Prélever un volume V = 20,0 mL d'eau minérale et les verser dans un bécher de 250 mL. Ajouter environ 150 mL d'eau distillée. - Agencer le dispositif de titrage et placer sous agitation le contenu du bécher. Disposer la cellule du conductimètre dans le bécher en veillant à ne pas piéger de bulle d'air. - Relever les valeurs de la conductivité o du mélange réactionnel pour des ajouts successifs de la solution aqueuse de nitrate d'argent. L'addition se fait 2 mL par 2 mL jusqu'à un volume total ajouté de 16,0 mL. - Dans un tableur, entrer les valeurs de la conductivité o et celles du volume V₁ de solution de nitrate d'argent correspondantes. En utilisant les fonctionnalités du logiciel, afficher le graphique représentant la conductivité o en fonction du volume V₁. - Déterminer la valeur du volume V₁Eversé à l'équivalence. L'équation de la réaction de titrage s'écrit: Ag+ (aq) + Cl-(aq) → AgCl(s). Schématiser et légender le dispositif de titrage utilisé : Mettre en œuvre le protocole. Potance Solution titrée : Eau minérale Eau distillée Session 2022 Bécher Turbulent D Burette graduée Solution titrante : Nitrate d'argent. Sonde conducti- métrique Conducti- mètre Agitateur magnétique Page 3 sur 4 m MINÉRALE DONC POTABLE ? APPEL FACULTATIF Appeler le professeur en cas de difficulté 3. Potable ou non ? (20 minutes conseillées) Exploiter les résultats du titrage pour déterminer si l'eau minérale de Saint-Yorre® peut être considérée comme une eau potable. D'après la courbe du titrage conductimétrique, il vient : VE = 7,20 mL L'objectif est de titrer les ions chlorure, d'après l'équation support du titrage, n(Cl-) n(Ag +) 1 1 x Mcr ⇒ [Cl] × Vcl = [Ag+] × V Ag+ [Ag+] × V Ag+ -= 0,320 g.L-¹ ⇒ 320 mg.L-¹ [CI-]m = VCI- En s'appuyant sur les << exemples de teneurs maximales en minéraux en mg.L-1 pour une eau potable », on voit que comme [Cl¯]m ≥ 200 mg.L-¹ la Saint-Yorre serait << non potable ». Pourtant comme on l'a vu dans l'énoncé, les critères de potabilité pour de l'eau minérale changent, on devrait donc effectuer des tests supplémentaires pour affirmer ou infirmer expérimentalement la potabilité de cette eau minérale. 0,025 x 7,20 x 10-³ x 35,5 0,020 APPEL FACULTATIF Session 2022 Appeler le professeur en cas de difficulté Défaire le montage et ranger la paillasse avant de quitter la salle. Page 4 sur 4