petit test sur l'eau !
PARTIE 1 : l’eau et ses changements d’états
Compléter le texte à trous et légender le schéma (remplir les cases correspondantes)
« L’eau circule en permanence dans l’atmosphère, sur la Terre et sous la Terre. Sous l’effet de la chaleur du Soleil, l’eau des mers, des fleuves et lacs se réchauffe et ___________________ : elle devient de la vapeur d’eau qui forme les _________________. Ceux-ci sont poussés par le vent et lorsqu’ils traversent des régions froides, la vapeur d’eau se _________________. Elle retombe sur le sol, sous forme de ____________, de neige ou de grêle.
Quand l’eau de pluie arrive sur le sol, elle peut :
_________________ dans l’atmosphère ;
_________________ sur le sol et alimenter les ruisseaux, rivières et fleuves ;
_________________ dans le sous-sol et alimenter les nappes souterraines. »
PARTIE 2 : Quelques étapes du traitement des eaux usées
« L’eau recueillie par les égouts doit être épurée c’est-à-dire purifiée, avant d’être rejetée dans le milieu naturel. Cette épuration s’effectue dans une station d’épuration.
L’eau polluée traverse d’abord des grilles puis s’écoule dans un grand bassin au fond duquel se déposent les boues. L’eau débarrassée des matières épaisses est encore très sale. On la fait passer alors dans un bassin d’aération où il y a présence de bactéries ».
Quel est le rôle des grilles ? Comment peut-on nommer cette technique ?
Quel procédé est mis en œuvre dans le grand bassin ?
Pourquoi introduit-on des bactéries dans le bassin d’aération ?
PARTIE 3 : L’évolution des causes des pollutions
« Les cours d’eau ont toujours été le réceptacle des eaux usées et des déchets en tout genre : des matières fécales et organiques, suivies entre autres d’un début de pollution métallique liée au développement industriel du 20e siècle. Puis avec l’augmentation de la population, l’urbanisation croissante, l’industrialisation et l’intensification de l’agriculture, les taux de pollution ont augmenté et de nouveaux types de pollution sont apparus telles les pollutions radioactives et thermiques.
L’activité humaine, qu’elle soit industrielle, urbaine ou agricole, produit quantité de substances polluantes de toute nature : pollutions d’origine animales, pollutions liées à la présence de métaux, fertilisants, pesticides ou encore à la présence de bactéries, de virus et autres champignons… . Ces polluants sont émis dans l’atmosphère, évacués dans les eaux usées ou épandus sur les sols et la plupart finissent par rejoindre les milieux aquatiques. »
La pollution de l’eau est une dégradation physique, chimique ou biologique de ses qualités naturelles, provoquées par l’homme et ses activités. Elle perturbe les conditions de vie et l’équilibre du milieu aquatique. On distingue plusieurs types de pollution :
La pollution physique ;
La pollution chimique ;
La pollution organique ;
La pollution microbiologique.
Pour chaque type de pollution, indiquer les facteurs ou agents polluants cités dans le texte.
Réponses :
| Partie 1 |
| Partie 2 |
| Partie 3 |
EVALUATION SUR LES EAUX MINERALES
On s’intéresse dans cet exercice à trois eaux minérales dont la reproduction des étiquettes est indiquée ci-dessous :
| Vichy St-Yorre | Hépar | Volvic | ||||||||||||||||||||||
| Composition moyenne en mg.L-1
pH : 6,6 | Composition moyenne en mg.L-1
pH : 7,0 | Composition moyenne en mg.L-1
pH : 7,0 |
1- La dureté d’une eau
Donner le nom des deux ions responsables de la dureté d’une eau. Ecrire leur formule. Est-ce des cations ou des anions ? Pourquoi ?
La dureté de l’eau est définie par sa composition totale (ou concentration) C en ions impliqués . En France, la dureté d’une eau s’exprime en degré hydrotimétrique, noté D et exprimé en °TH . Par définition, D(°TH) = 10 C où C s’exprime là en mmol.L-1 .
Pour déterminer ce degré hydrotimétrique, on fournit directement la composition de chaque ion en mmol.L-1 .
| Vichy St-Yorre | Hépar | Volvic | ||||||||||||||||||||||
| Composition moyenne en mmol.L-1
| Composition moyenne en mmol.L-1
| Composition moyenne en mmol.L-1
|
Vérifier que le degré hydrotimétrique de l’eau hépar est de 185°TH.
Déterminer le degré hydrotimétrique de la Vichy St-Yorre et de la Volvic.
En déduire l’eau minérale la plus « dure ».
Lorsqu’une eau devient trop dure, elle présente quelques inconvénients, il est donc souhaitable de l’adoucir.
Citer deux conséquences relatives à une eau dure. Est-elle nocive ?
2- Le pH d’une eau
Que permet de mettre en évidence le pH d’une solution ?
Avec quel dispositif peut-on le mesurer ?
Comment peut-on qualifier chaque eau minérale présentée à partir de la valeur de leur pH. Justifier.
3- Détermination expérimentale de la composition en ions chlorure de l’eau de Vichy
On effectue , pour cela deux titrages :
Le premier, servant de témoin , à partir de 20,0mL d’une solution contenant des ions chlorure de composition ou concentration massique connue égale à 585mg.L-1 .
Le deuxième avec le même volume de 20,0mL d’une solution correspondant à de l’eau de Vichy-St-Yorre.
En comparant ces deux titrages, il sera alors possible de trouver la concentration en ions chlorure de l’eau minérale Vichy-St-Yorre.
Schéma du dispositif utilisé :
Explication de la démarche expérimentale
Lorsqu’on ajoute une solution de nitrate d’argent à une solution contenant des ions chlorure, il se forme un précipité.
A l’aide de l’ indicateur coloré, on arrête de verser la solution de nitrate d’argent au moment où le précipité formé possède une couleur orange.
Le deuxième dosage, lui, est terminé quand on a obtenu la même couleur de précipité que le témoin.
Lors du premier dosage avec la solution connue, il a fallu verser un volume V1 = 10,2 mL de solution de nitrate d’argent pour obtenir la coloration orange.
Lors du deuxième dosage, avec l’eau de Vichy, il a fallu, cette fois, un volume V2 = 5,5mL pour obtenir la même teinte.
A partir de ces résultats expérimentaux, déterminer la composition massique (en mg.L-1)en ions chlorure de l’eau de Vichy St-Yorre. Est-ce conforme avec ce qui est indiqué sur l’étiquette.
Si on avait réalisé le même titrage mais avec l’eau de Volvic, aurait-il fallu verser un volume V’2 plus grand ou plus petit que V2 pour obtenir la même coloration que le témoin? Pourquoi ?
Réponses
| Les ions calcium Ca 2+ et magnésium Mg 2+ sont responsables de la dureté de l’eau. Ce sont des cations car ils portent des charges positives. a) D’après l’énoncé, C = 13,9 + 4,6 = 18,5mmol.L-1 d’où le degré hydrotimétrique D = 10 C = 185°TH. b) Pour l’eau de Vichy, C = 2,8 mmol.L-1 d’où le degré hydrotimétrique D = 10 C = 28°TH. Pour l’eau de Volvic, C = 0,6 mmol.L-1 d’où le degré hydrotimétrique D = 10 C = 6°TH. c) L’eau minérale la plus dure est celle qui contient en plus grand nombre les ions impliqués : c’est donc l’hépar. 1-3 Une eau dure n’est en rien nocive mais provoque quelques désagréments : mousse moins, implique la formation de tartre. |
| 2-1 Le pH permet de mettre en évidence le caractère acide, basique ou neutre d’une solution. 2-2 Avec un papier pH. L’eau de Vichy est légèrement acide car pH<7, l’eau de Volvic et d’Hépar sont neutres car le pH vaut 7. |
| 3-1 En comparant les deux titrages, on en déduit la composition en ions chlorure de l’eau de Vichy : Sur l’étiquette, on lit une composition de Aux erreurs et incertitudes de mesure près, le résultat obtenu est bien conforme. 3-2 L’eau de Volvic contient d’ions chlorure, le volume V’2 à verser pour le titrage aurait été nettement plus faible que le volume V2. |