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Équilibre réactionnel de la précipitation / dissolution du calcaire



  1. #1
    josephinege

    Équilibre réactionnel de la précipitation / dissolution du calcaire

    Bonjour !

    Voilà je suis en Première et j'étudie à l'enseignement à distance ; je dois donc apprendre seule mon programme de chimie.
    J'étudie pour le moments les réactions acido-basique, les réactions de précipitations et les réactions à l'équilibre. Il y a un point du programme où je ne vois pas où ils veulent en venir et je ne trouve rien sur internet... Peut être que l'un d'entre vous pourrait m'éclairer

    "Cycle du carbone et effets du gaz carbonique sur les équilibres écologiques :

    • Équilibre réactionnel de la précipitation / dissolution du calcaire: transformation de l’hydrogénocarbonate en présence de Ca2+ et de dioxyde de carbone. Formation des grottes."

    Je connais la réaction de précipitation/dissolution du calcaire "CaCO3 <-> Ca2+ +CO3 2- " et je sais que l'on peut obtenir du CaCO3 à partir de bicarbonates , mais je ne vois pas ce que le bicarbonate avec la calcium et le dioxyde de carbone va donner, ni le rapport avec la précipitation/dissolution du calcaire.

    J'espère avoir été le plus clair possible, merci beaucoup d'avance

    -----


  2. #2
    moco

    Re : Équilibre réactionnel de la précipitation / dissolution du calcaire

    Bonsoir,

    La chimie du calcaire et du gaz carbonique est un classique des chapitres que tu étudies. Il y a plusieurs réactions qui se passent. Je vais les présenter dans un ordre personnel. Mais tu peux les étudier dans un autre ordre. Alors voilà ce qu'on peut en dire.

    Quand on chauffe le calcaire à très haute température, proche de 1000°C, on observe qu'il se transforme en oxyde de calcium CaO, en perdant du gaz carbonique CO2, selon l'équation :
    CaCO3 --> CaO + CO2
    L'oxyde de calcium est connu depuis l'Antiquité sous le nom de chaux vive. C'est une poudre blanche qui a la propriété étonnante de réagir très vivement avec l'eau, en formant de la chaux éteinte ou hydroxyde de calcium Ca(OH)2. Si on gicle de l'eau sur de la chaux vive, on produit un très violent échauffement. On dit qu'on "éteint" la chaux, ce faisant. Cet hydroxyde de calcium, dispersé dans un peu d'eau, forme une sorte de lait blanchâtre, qu'on utilisait autrefois pour en recouvrir les murs des étables.

    A part cela, cet hydroxyde de calcium se dissout un peu dans beaucoup d'eau, et forme ce qu'on appelle de l'eau de chaux. Cette solution est peu concentrée : 0.022 M. Mais elle est limpide. Par contre, au contact du gaz carbonique CO2 de l'air, elle se trouble, car il se forme un précipité de carbonate de calcium CaCO3 qui est insoluble dans l'eau, selon l'équation :
    Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O

    Mais, si on insiste, on parvient à faire une seconde réaction avec le gaz CO2 et CaCO3. Et CaCO3 se dissout dans de l'eau chargée de CO2. Il se produit une réaction selon l'équation :
    CaCO3 + CO2 + H2O --> Ca2+ + 2 HCO3-

    Arrivé à ce point, on a envie de dire que ces l'ion calcium Ca2+ et l'ion hydrogénocarbonate HCO3- ont tout ce qu'il faut pour former une substance Ca(HCO3)2 par recombinaison, ou par évaporation. Eh bien non, Ca(HCO3)2 n'existe pas. Si on essaie de l'obtenir par évaporation, il se décompose spontanément selon la réaction inverse de celle que je viens d'écrire, et il se dépose CaCO3. Tout se passe comme si l'eau avait transporté CaCO3 d'un endroit à un autre, sans vraiment qu'on puisse dire que CaCO3 s'est dissous.

    C'est ainsi que se forment les stalactites. L'eau qui suinte à travers les fentes d'une roche calcaire contient assez de CO2 pour dissoudre un peu de ce calcaire. Et si la fente débouche plus bas au milieu de la voûte d'une caverne, les gouttes perdent un peu de leur CaCO3 avant de se détacher, ce qui forme ces étranges concrétions. La caverne peut elle-même avoir été formée précédemment par le passage d'un ruisseau qui a traversé ces couches calcaires.

    Est-ce que tu m'as suivi ?

  3. #3
    josephinege

    Re : Équilibre réactionnel de la précipitation / dissolution du calcaire

    Bonjour!

    Alors je pense avoir plutôt bien compris l'idée générale, cependant je veux bien éclaircir certains points :

    Cela veut donc dire que CaCO3 + CO2 + H2O --> Ca2+ + 2 HCO3- est une réaction réversible ?
    Le bicarbonate en présence du Ca2+ peut reformer du CaCO3 , mais pourquoi parlent ils dans le programme de présence de dioxyde de carbone de ce côté là pour que le bicarbonate se transforme?

    Par apport aux stalactites j'ai lu cette explication sur internet "La solubilité des gaz diminue avec la chaleur. Ceci explique un phénomène naturel : les concrétions des grottes. L’eau, chargée de dioxyde de carbone, dissout le calcaire des roches qu’elle traverse et, en arrivant au contact de l’air, plus chaud, des cavités, elle dépose la calcite transportée."
    Est ce que je peux considérer que c'est une bonne explication du phénomène ?

    Merci d'avance !

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