TAC et concentration

[invite2a51fe85]

Bonjour, j'aurais besoin d'aide sur une question tombée au concours B véto 2017.
La question porte sur les concentrations des espèces CO2 (aq), HCO3-,CO3^2- dans une eau à pH 6,8
Je n'arrive pas à faire le lien entre les données de l'énoncé et le calculs des concentrations, l'énoncé est le suivant :
Les produits d'entretien appelés pH+ permettent d'augmenter le pH de l'eau. L'un deux est composés de carbonate de sodium Na2CO3 ( considéré totalement soluble).
La notice indique qu'il faut ajouter 10g de carbonate de sodium par m^3 d'eau pour augmenter le pH de 0,1 unité.
On considère une eau dont le pH vaut 6,8 et que l'on souhaite remonter à 7,2 et pour laquelle le TAC initial vaut 15°F.
Volume de l'eau étudiée: 1m^3
J'ai donc commencé par utiliser les Ka et la valeur du pH qui donne la concentration en H3O+ mais je tourne en rond, je n'arrive pas à faire intervenir le TAC si besoin il y a, ni à trouver un ensemble d'équation me permettant de calculer au moins l'une des trois concentrations. J'ai aussi essayer d'utiliser la définition du TAC mais je n'ai rien trouvé non plus.

Merci d'avoir pris le temps de me lire !
-----

[gts2]

Si j'ai bien compris le TAC, 1°f est équivalent à 0,02 mol/L de HCO3- dans les conditions du texte. Mais cela est à vérifier, la définition analytique est assez claire (dosage)wikipedia, après moins.

Il faut d'abord simplifier le problème, votre pH est aux alentours de 7, donc on peut oublier HO- et CO32- et ne garder que HCO3- pour la définition du TAC. De même ne s'intéresser qu'a Ka de H2CO3/HCO3-

Vous connaissez le pH de départ, (HCO3-) par le TAC et donc (H2CO3) par Ka.
Idem à l'arrivée.

Il n'y a plus qu'à écrire l'équation permettant de passer de l'état initial à final.

[invite2a51fe85]

Merci !!! Il me manquait donc la simplification avec le TAC ...

[invite2a51fe85]

J'ai encore un petit problème pour la suite, une fois l'ajout de Na2CO3, il nous est demandé de calculer K la constante thermodynamique de la réaction des ions carbonates dans l'eau. J'ai donc fait une échelle de pKa pour savoir les réactions possibles, je me retrouves avec deux réactions possibles : CO3^2- avec CO2 qui donne 2HCO3- ou bien CO3^2- avec H3O+ qui donne H2O et HCO3-. Je n'arrive pas a déterminer laquelle de ces deux réactions est celle qui est demandée... J'ai bien sûr calculer le nombre de mole de CO3^2- ajouté à la solution.

Merci pour votre aide !

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Les régles appliquées sont les bonnes : base la plus forte CO32- sur acide le plus fort. Mais dans les règles il y a "espèce présente", or à pH=7 il n'y a pas beaucoup de H+, on va donc dire CO32- + CO2