Excès de CO2 et baisse du PH

[suricate56]

Bonjour

Je recherche à comprendre l'influence du CO2 dans l'abaissement du PH d'une eau.
Je vous remercie pour votre aide.
Voilà
Suivant l'équilibre calco-carbonique d'une eau on a :
CaCO3 + CO2 + H2O ------- Ca(HCO3)2
Lorsqu'il y a un excès de CO2 dans l'eau (CO2 dit agressif) il y a dissolution du carbonate de calcium CaCO3 et il se forme (je peux me tromper)
CaCO3 + CO2 + H2O ----Ca2+ + 2HCO3
Je souhaiterai savoir à partir de cette sitution comment le CO2 en excès fait grimper le PH (eau agressive)
Une idée ?
Je pense que la monté du PH se passe à partir de la molécule 2HCO3En effet 2HCO3 donne H+ et HCO3-
Donc les H+ font grimpés le PH de l'eau. Je ne suis pas sûr ???
Je vous remercie pour votre aide.
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[moco]

Ton hypothèse est bonne. Avec ou sans calcium, l'addition de CO₂ dans l'eau augmente l'acidité donc la concentration en H⁺ par suite de la réaction suivante .

CO₂ + H₂O --> H⁺ + HCO₃^-

[suricate56]

Je te remercie pour ton intervention
Si je comprend bien
l'abaissement du PH s'effectue suivant deux situations dans le cas d'un CO2 (agressif)

1 situation
Le CO2 (agressif) rencontre une molécule CaCO3 et H2O
CaCO3 +CO2 + H2O----- Ca2+ + 2HCO3, il se produit H+ et HCO3- . Le proton H+ fait baissé le PH

2 situation
Le CO2 (agressif) rencontre une molécule d'eau
CO2 + H20 ---- H+ HCO3-. Le proton H+ fait baissé le PH
Merci pour votre réponse

[moco]

Pourquoi diable fais-tu une sorte de fixation sur ce mot "agressif" que tu mets entre parenthèses et que tu accoles systématiquement après la formule CO₂ ? Cela ne sert à rien !


Le CO₂ ne rencontre pas une molécule de CaCO₃ comme tu le dis. Il commence par réagir avec l'eau, en formant H⁺ et HCO₃^-. Ensuite un certain nombre de ces ions H⁺ attaquent le CaCO₃ en le dissolvant, et en libérant les ions Ca²⁺ et HCO₃^-

[A voir en vidéo sur Futura]

[suricate56]

Merci pour ta réponse
Fixation?ho ma tête, c'est juste une manière à moi de définir un C02 en excès dans l'eau.
Je comprend mieux l'enchainement... merci

[Madraf]

Bonjour,

Je déterre ce sujet car il ne me semble pas résolu, en fait.

En chimie de l'eau, il existe un principe d'équilibre des diverses formes chimiques du carbone. Le schéma suivant le résume classiquement :


(Source : http://bernard.pironin.pagesperso-or...ch/eau-co2.htm)

L'explication donnée par Moco me semble logique, mais ne fonctionne qu'à pH élevé, lorsqu'il y a du carbonate (CO₃^2-) présent dans l'eau. Toutefois, à un pH plus bas, 7 par exemple, il n'y a plus de carbonate. À pH neutre, le carbone se présente sous forme d'acide carbonique (H₂CO₃) et de bicarbonate (ou hydrogénocarbonate : HCO₃^-).

Or, dans cet état précis, je ne comprends pas comment on peut faire baisser le pH en injectant du CO₂. Certes, l'acide carbonique ainsi produit peut donner des ions H⁺ et augmenter l'acidité, mais ce faisant, apparaissent de nouvelles molécules de bicarbonate. Mais à ce niveau de pH, lorsque le pH baisse, la concentration en bicarbonate devrait baisser. Il n'y a donc pas de raison que l'acide carbonique libère d'ion H⁺ car cela ne satisfait pas l'équilibre requis pour l'acide carbonique et le bicarbonate à ce niveau de pH.

La question est simple, quand l'eau tamponnée au bicarbonate est à un pH de 7, que se passe-t-il quand on injecte du CO₂ ? Et pourquoi ?

Merci de votre attention.

[Kemiste]

Bonjour,
Pourquoi déterrer un sujet vieux de 4 ans qui était pourtant bien résolu ? L'équation entre le CO₂ et l'eau donnée par moco est bonne. Lors de cette réaction il y a formation d'ions H⁺. Le pH n'étant lié qu'à la concentration en H⁺, s'il y a augmentation de cette concentration il y a diminution de pH.

[Madraf]

Oui, mais cela ne respecte pas l'équilibre requis entre acide carbonique et bicarbonate. Comment cet équilibre est-il maintenu ?

[Kemiste]

Quand on met du CO₂ dans l'eau, il se forme autant de H⁺ que de HCO₃^-.

[Madraf]

Oui, je l'ai déjà dit et c'est justement ça qui me pose problème. Il y aura de plus en plus de HCO₃^-, mais le pH baissant, il devrait y en avoir de moins en moins. Du coup... Que fait-on du bicarbonate excédentaire si on ne peut pas le transformer en carbonate, ce dernier étant absent à pH neutre ?

[Kemiste]

Je le redis mais il se forme autant de H⁺ que de HCO₃^-. Comme il y a plus de H⁺ le pH diminue, H⁺ et HCO₃^- coexistent en solution. La présence de HCO₃^- en solution n'est pas incompatible avec un pH acide, ce qui compte ce n'est que la concentration en H⁺. Si tu regardes ton schéma, à pH 6 qui est un pH acide il y a encore une proportion non négligeable de HCO₃^-.

[Madraf]

Ah, ça y est, j'ai compris. J'avais seulement perdu de vue qu'il s'agit, sur le schéma, des concentrations relatives et non en valeur absolue.

Quand on ajoute du CO₂ une partie va rester sous la forme H₂CO₃ et une autre partie va passer sous la forme HCO₃^- plus un proton. Donc, en valeur absolue, la quantité de bicarbonate augmente bien, mais la proportion baisse face à l'augmentation plus rapide de la concentration d'acide carbonique. Ce qui respecte les proportions du schéma.

Ça faisait des heures que je bloquais là-dessus ^^ Je n'ai que quelques heures de sommeil, ceci explique peut-être cela.


Je trouve en tout cas que ce n'est pas une précision inutile, ça complète le sujet. C'est toujours ça de pris.

Merci pour ta patience, Kemiste.