Bonjour, j'ai un exercice à faire et j'ai quelques problèmes pour le réaliser, merci de me donner de l'aide. Voici l'énoncé:
Constantes d'acidité pour H2CO3: pKa1=6,4 ou Ka1=4.10^-7
et pKa2= 10,3 ou Ka2=5.10^-11
Constantes d'acidité pour l'EDTA H4Y: pK'a1=2,0 pK'a2=2,7 pK'a3=6,2 pK'a4=10,3
constante d'acidité pour NH4+ : pKa=9,2 ou Ka= 6,3.10^-10
produit ionique de l'eau: pKe=14 ou Ke=10^-14
produits de solubilité CaCO3: Ks1=10^-8,3=4,8.10^-9 Ca(OH)2: Ks2=10^-5,3=4.10^-6
Constantes de formation de complexes
Ca2+ + Y4- = CaY2- béta1=10^10,7
Mg2+ + Y4- = MgY2- béta 2 = 10^8,7
Constante de solubilité du dioxyde de carbone gazeux dans l'eau:
CO2 + H20 = H2CO3 K=3.10^-2
1)On dissout jusqu'à saturation du carbonate de calcium dans l'eau pure; la solubilité du calcaire est s=1,2.10^-4 mol/L
Calculer le pH de cette solution en commençant par déterminer la concentration dans la solution des ions Ca2+, puis celle des ions CO3-2- et enfin celle des ions HCO3-. Faut-il faire un tableau d'avancement et exprimer les concentrations en fonction de la solubilité ?
2) L'oxyde de calcium, ou chaux vive, réagit totalement sur l'eau pour donner de la chaux éteinte: Ca(OH)2
a) Quelle est la solubilité de l'hydroxyde de calcium dans l'eau pure ? Je dois partir de quelle équation ?
b) Pour détecter rapidement la présence de dioxyde de carbone dans un gaz formé au cours d'une expérience, on fait barboter celui-ci dans une solution d'hydroxyde de calcium à la limite de la saturation. La solution se trouble. Quel est la nature du précipité ? Ecrire l'équation bilan de la réaction prépondérante faisant intervenir entre autres CO2 et les ions Ca2+ et OH- et déterminer sa constante d'équilibre K' en fonction de K, Ka1, Ka2, Ke, Ks1. Je ne vois pas comment faire apparaître autant de constantes ?
c) On prend pour cette question K'=10^18. A partir de quelle pression en CO2 cette solution se trouble t-elle ? aucune idée
3) Déterminons la dureté de l'eau: cette grandeur d est définie en fonction des concentrations molaires des ions Ca2+ et Mg2+ par d=10^4([Ca2+]+[Mg2+])
Une eau est dure si sa dureté est supérieure à 30.
On verse dans un bécher V)100cm^3 d'eau à analyser, contenant des ions Ca2+ et Mg2+, du tampon ammoniacal ( pH=9,2) et quelques gouttes d'un indicateur coloré, le noir ériochrome T ou NET qui, libre, est de couleur bleu franc, dans cette zone de pH.
Cet indicateur de complexométrie forme avec les ions Mg2+ un complexe Mg(NET)2+ de couleur rouge lie de vin et qui est moins stable que le complexe que donnent les ions Mg2+ avec l'EDTA: MgY2-
a) De quelle couleur est la solution initiale ? Violet ?
b) Disposant d'une solution molaire de chlorure d'ammonium et de soude, indiquer une méthode permettant de faire la solution tampon pH=9,2. méthode de titrage ?
c) Le bécher est surmonté d'une burette dans laquelle on introduit une solution titrée du sel disodique de l'EDTA (2Na2+, H2Y2-) à la concentration C0=2.10^-2 mol/L
c1) Considérant que Mg2+ et Ca2+ sont quasiment à la même concentration, écrire les réactions de dosage au pH de travail. Peut-on doser ainsi séparément les ions Ca2+ et Mg2+ ? Donner l'équation bilan de la réaction qui justifie le changement de couleur à l'équivalence. Aucune idée
c2) On observe ce changement de couleur pour v= 11cm^3 de solution titrante versée. En déduire la dureté de l'eau étudiée. Conclure.
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