TP salinite - S. Tatulli

TP TS-­‐SPE THÈME EAU/EAU ET ENVIRONNEMENT LA SALINITÉ D'UNE EAU D'UNE LAGUNE SALICOLE PAGE 1 / 5 Document 1 : Qu'est-­‐ce que la salinité ?La salinité d’une eau de mer, masse d’espèces solides dissoutes dans 1kg d’eau de mer, est une information utile aux océanographes et climatologues. C'est la masse de sels (composés ioniques) dissous dans 1 L d'eau. Elle s'exprime en g par kg d'eau Document 2 : Quels sont les principaux ions dissouts dans l'eau de mer ? L'eau de mer contient en moyenne 35 g par litre d'eau de mer (300 g par litre pour la Mer morte). Quels sont les ions contenus dans l'eau des océans ? On retrouve principalement les anions chlorure Cl ! , sulftate SO ! !! , hydrogénocarbonate (ou bicarbonate) HCO ! ! et fluorure F ! . On retrouve principalement les cations sodium Na + , magnésium Mg 2+ , calcium Ca 2+ et potassium K + . Document 3 : Comment mesure -­‐t-­‐on la salinité d'une eau ? Au cours de la première grande campagne océanographique mondiale William Dittmar a analysé 77 échantillons d'eau de mer prélevés pendant son tour du monde à bord d’une corvette britanique " HMS Challenger" (1873-­‐1876). Il en a déduit en 1884 une loi, dite loi de Dittmar : « Dans l'eau de mer, quelle que soit la salinité, à condition qu'elle ne soit pas trop faible, les proportions relatives des principaux constituants sont pratiquement constantes et le dosage de l'un d'eux donne la teneur des autres et aussi la salinité. » Ces nombreuses mesures ont montré que les proportions des différents sels dissous sont très sensiblement constantes. Il suffit de déterminer la concentration d'un seul de ces sels dissous pour connaître la salinité totale d'un échantillon d'eau de mer. On montre que la salinité (S) d'une eau de mer est proportionnelle à la chlorinité (Cl) : S = 1,80655 × Cl . La chlorinité caractérise la quantité totale d'ions halogénure Cl ! , Br ! , I ! dans l'eau. Document 4 : La conductivité• Une solution ionique, selon la nature et la concentration de ses ions, conduit plus ou moins le courant électrique. Cela se traduit par la valeur de sa conductivité σ (en S.m -­‐1 : siemens par mètre), grandeur physique mesurée par un conductimètre. • Plus la conductivité est grande et plus la solution est conductrice. • La conductivité d'une solution est reliée à la concentration des espèces ioniques en solution. • Nous admettrons que les ions nitrate NO ! ! conduisent moins bien le courant électrique que les ions Cl ! . • Le conductimètre devant être utilisé avec des solutions de faibles concentrations, on travaille toujours sur des solutions diluées. Document 5 : Le titrage conductimétriqueUn titrage conductimétrique consiste à ajouter à la solution titrée, une solution titrante mL par mL et à mesurer pour chaque ajout la valeur de la conductivité du mélange à l’aide d’une sonde conductimétrique. L’ajout de la solution titrante, modifie la composition en espèces ioniques : la conductivité de la solution évolue donc au fur et à mesure de l'ajout de la solution titrante. À l’équivalence, les réactifs de la réaction de dosage sont entièrement consommés. L’ajout de réactif titrant après l’équivalence, n’est plus consommé. L'évolution de la conductivité est due à l’augmentation des ions dans la solution. Le graphe σ = f (V versé) présente des droites de pentes différentes. L’équivalence est repérée grâce au changement de pente des 2 droites. Leur intersection donne le volume équivalent V E , c’est-­‐à-­‐dire le volume de solution titrante qu’il a fallu ajouter pour atteindre l’équivalence du dosage. L’agitation doit être continue pendant toute l’expérience.

COMPTE RENDU Question 1 : Justifier le choix des volumes et de la verrerie utilisée. Question 2 : Faire un schéma du montage en précisant la nature du réactif titrant et du réactif titré. Question 3 : V E = Expliciter la méthode pour déterminer graphiquement l’équivalence en conductimétrie : Question 4 : Définir l'équivalence et en déduire une expression permettant de déterminer la concentration molaire en ions chlorure C S de la solution S en fonction des grandeurs de volume et concentration utilisées dans ce TP . Pourquoi ajoute-­‐t-­‐on 200mL d'eau dans le bécher de travail? La quantité de réactif titrée en est-­‐elle modifiée ?

Question 5 : Calculer C S Question 6 : Déterminer, à l'aide de vos résultats expérimentaux, le titre massique de la solution S 0 en ions chlorure : t(Cl -­‐ ). Question 7 : La salinité S exprimée en g/L se calcule avec la relation S = t(Cl -­‐ )× 1,806 655 en assimilant la chlorinité au titre massique en ion chlorure. La salinité de l'eau étudiée est-­‐elle suffisante pour l'élevage de l'artemia ? Question 8 : Justifier qualitativement l'allure de la courbe σ = f (V nitrate d’argent) avant et après l'équivalence.

LISTE MATERIELS : Réactifs utilisé : • Flacon d’eau de Mer S 0 fabriqué par dissolution de NaCl dans de l’eau distillée. t So = 35,0 g/L V S0 = 1L • Nitrate d’argent de concentration [AgNO3]= 0.0500 mol/L (burette des paillasses) Verreries : • Burettes graduées de 25 mL • Pipettes jaugées de 10 mL et de 20 mL. • Fioles jaugées de 100 mL et de 50 mL. • Eprouvette graduée de 100 mL. • Béchers (400 mL, 100 mL et deux petits pour transvasements). • Conductimètre avec support, agitateur magnétique et turbulent. • Pissette eau distillée. Résultats attendus : On attend un volume à l’équivalence de V E = 11.9 mL pour une solution d’eau de mer titrée à 35,0 g/L.