TP 3: Estimation de la concentration en ions nitrate de l'eau du robinet.

( RdM Corporation Première S, Chimie )

✖ Le Programme de Chimie en Première S.

✖ La Classification des éléments.

Lorsque les eaux polluées atteignent la nappe phréatique, les eaux distribuées au robinet peuvent devenir impropres à la consommation. Pour qu'une eau soit potable, le taux limite d'ions nitrate qu'elle doit contenir est fixé à 50 mg.L^-1. Vérifions si l'eau de notre robinet répond bien à cette norme.

I : Étude préliminaire à la préparation de solutions de nitrate de sodium.

1 : Montrer qu'il faut peser une masse m= 0,17g de nitrate de sodium NaNO₃(s) pour préparer un volume V₀= 250mL de solution S₀ de concentration C₀= 8,0.10^-3 mol.L^-1.

Calcul de la masse m de nitrate de sodium NaNO₃(s).

m = nM et C = N / V donc m = C.V.M

Calcul de M: M = 23 + 14 + 3 ( 16 ) = 85 g.mol.

Calcul de n : n = m / M = 0,17 / 85 = 2.10^-3.

Calcul de m : m = 8,0.10^-3 . 0,25 . 85 = 0,17 g.

2 : Écrire l'équation associée à la dissolution du nitrate de sodium NaNO₃(s).

3 : Calculer la concentration effective molaire [NO₃^-] en ions nitrate dans la solution S₀.

Concentration effective molaire [NO₃^-] en ions nitrate dans S₀.

[NO₃^-] = n / V = 2,0 . 10^-3 / 0,25 = 0,08 mol.L^-1.

II : Manipulation.

Préparer par dissolution 250 mL de solution S₀ de concentration C₀ = 8,0.10^-3 mol.

Préparation des autres solutions par dilution : garder chaque solution dans un bécher portant l'indication de la solution.

✖ Préparer par dilution de S₀ 20mL de solution S₁ de concentration C₁ = 4,0.10^-3-1. mol.L

✖ Préparer par dilution de S₀ 50mL de solution S₂ de concentration C₂ = 1,6.10^-3 mol.L^-1.

✖ Préparer par dilution de S₁ 50mL de solution S₃ de concentration C₃ = 8,0.10^-4 mol.L^-1.

✖ Préparer par dilution de S₃ 20mL de solution S₄ de concentration C₄ = 4,0.10^-4 mol.L^-1.

✖ Préparer par dilution de S₃ 50mL de solution S₅ de concentration C₅ = 1,6.10^-4-1. mol.L

III : Exploitation.

1 : Calculer la concentration massique [NO₃^-] en ions nitrate en mg.L^-1, dans la solution S₀ ; en déduire [NO₃^-] en mg.L^-1 dans les solutions S₁, S₂, S₃, S₄, S₅. Présenter les résultats dans un tableau comme le suivant :

2 : Verser quelques mL des solutions S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ dans les 5 tubes à essais numérotés du bureau.

3 : Verser quelques millilitres d'eau du robinet dans le sixième tube.

4 : Estimer la concentration en ion nitrate dans les tubes 1 à 6 en y plongeant une bandelette test, remplir la dernière ligne du tableau.

5 : Les résultats obtenus par lecture sur l'échelle de tentes sont-ils conformes aux valeurs calculées : Oui, ils le sont.

6 : Estimer la concentration en ion nitrate dans l'eau du robinet : Il y a environ 10 mg.L^-1 de nitrate dans l'eau du robinet.

7 : Confirmer le caractère potable de l'eau du robinet : L'eau du robinet est entièrement potable, car d'après les données du début d'énoncé, le taux limite d'ions nitrate qu'elle doit contenir est fixé à 50 mg.L^-1.

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