Qualité des eaux souterraines sur le littoral, conductimétrie, Bac Nlle Calédonie 2022.

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A. L'eau salée de la Méditerranée.
A1. Citer la valeur de la concentration minimale en masse cm en ion chlorure à partir de laquelle on peut considérer que l'eau souterraine est contaminée par une intrusion d'eau de mer la rendant non potable.
200 mg L-1.
A2.1 Sachant que la concentration en chlorure de magnésium dans l'eau de mer vaut c = 4,0 10-2 mol / L, déterminer la concentration en ion chlorure apportés par MgCl2(s).
MgCl2(s) --> Mg2+aq + 2Cl-aq.
[Cl-aq] = 2 c = 8,0 10-2 mol / L.
A2.2. La concentration en masse en ion chlorure apportés par le chlorure de sodium dans l'eau a pour valeur 16,5 g / L. Déterminer la concentration totale en ion chlorure dans la mer méditerranée.
M(Cl) = 35,5 g / mol ; 16,5 / 35,5 =0,465 mol / L ; 0,465 + 8 10-2 ~0,54 mol / L.

B. Titrage des ions chlorure de l'eau douce des eaux souterraines.
On prélève 50,0 mL d'eau au niveau du pompage. On titre les ions chlorure de cette solution par une solution de nitrate d'argent de concentration 1,00 10-2 mol / L. Le titrage est suivi par conductimétrie.
Ag+aq + Cl-aq --> AgCl(s).
B.1. Identifier la courbe représentant l'évolution siùulée de la conductivité de la solution.

Du point de vue de la conductivité :
Avant l'équivalence, Ag+ aq en défaut : tout se passe comme si on remplaçait les ions chlorures par les ions nitrate de conductivité molaire ionique moindre. La conductivité de la solution décroït.
Après l'équivalence, Ag+ en excès : on ajoute des ions nitrate et des ion argent, la conductivité de la solution croît rapidement.
Donc courbe III.
B.2. Véq = 13,0 mL. En déduire si l'eau du prélèvement peut être utilisée en eau potable.
A l'équivalence n(Cl-) = n(Ag+).
CAVA= CB Veq
CA= CB *Veq / VA = 1,00 10-2 x 13 / 50 = 2,6 10-3 mol / L.
Concentration massique en ion chlorure : 2,6 10-3 x 35,5 =9,2 10-2 g / L = 92 mg / L.
Cette valeur étant inférieure à 200 mg/ L, cette eau
peut être utilisée en eau potable.

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C. Modélisation du titrage.
Le titrage peut être modélisé en utilisant la langage Python. L'objectif est de visualiser l'évolution des quantités de matière des ions Ag+aq, Cl-aq et du produit AgCl(s) au cours du titrage.

C.1. Les quantités de matière nA, nB, nC sont représentées. Identifier les espèces A, B et C.

Avant l'équivalence Ag+aq est en défaut : on identifie Ag+ à B.
Après l'équivalence, Cl-aq est en défaut : on identifie Cl- à A.
Avant l'équivalence AgCl(s) croît puis est constant après l'équivalence : on identifie AgCl à C.
C.2. Compléter la ligne 15 du programme afin qu'il calcule la concentration en ion chlorure.

A l'équivalence n(Cl-) = n(Ag+).
CAVA= CB Veq
CA= CB *Veq / VA.



  
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