BAC S 2010 Amérique du nord
EXERCICE1 : L’EAU, ne la gaspillez pas (6,5 points)

L’eau, bien précieux qui peut se faire rare dans de nombreuses régions, est essentielle dans différents domaines comme par exemple : • en biologie : l’eau est le principal constituant des tissus animaux et végétaux. • dans l’industrie : l’eau se prête à des applications nombreuses et variées. (solvant, agent de lavage et de réfrigération, matière première).

1. L’eau, en tant que boisson :

Les indications portées sur une bouteille d’eau minérale sont les suivantes :

|Minéralisation en mg/L |
|Calcium Ca2+ : 555 |Magnésium : Mg2+ : 110 |
|Sodium Na+ : 14 |Hydrogénocarbonate HCO3– : 403 |
|résidu sec à 180°C : 1850 |
|pH = 7,0 |

Données : pKA1(CO2, H2O/HCO3–) = 6,4 pKA2(HCO3– /CO32–) = 10,3 masse molaire de HCO3– :61 g.mol-1

1.1. L’ion hydrogénocarbonate : 1.1.1. Écrire les demi-équations acido-basiques qui sont associées à l’ion hydrogénocarbonate. 1.1.2. Sur un axe gradué en pH, placer les valeurs des pKA. Préciser les domaines de prédominance des espèces acides et basiques des couples auxquels appartient l’ion hydrogénocarbonate. 1.1.3. Justifier que l’ion hydrogénocarbonate est l’espèce prédominante dans cette eau minérale.

1.2. Teneur en ion hydrogénocarbonate :

On prélève un volume V1 = 20 mL d’eau minérale auquel est additionnée progressivement une solution d’acide chlorhydrique ayant une concentration
C = 1,0 × 10–2 mol.L-1.

1.2.1. La réaction chimique qui se produit, s’écrit :