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1 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" ( ). 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 conductimétrique Un 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.

2 Document 6 : La saliculture La saliculture, ou activité salicole, est la production de sel alimentaire par cristallisation du sel présent dans l'eau de mer après évaporation sous l'action du soleil Elle existe depuis très longtemps dans des endroits propices pour des raisons géographiques (zones littorales) et d'ensoleillement. Ces zones ont différentes appellations : salines (qui peuvent également désigner des mines de sel gemme), marais salants, marais salés, marais littoraux... Problème : Les artémias (Artemia salina). Ces crustacés, capable de produire des cystes, qui ont la faculté de pouvoir donner naissance à une larve qui constitue une nourriture de choix pour la plupart des écloseries de poissons et de crustacés dans le monde. Les artémias ne peuvent se développer que dans des eaux dont la salinité dépasse 30g.L!! Travail demandé Vous disposez d'une eau salicole, prélevée dans un marais salant. Vous déterminerez si la salinité de cette eau est suffisante pour permettre le développement des artémias Protocole expérimental. La méthode utilise la précipitation des ions chlorure avec les ions argent en suivant les variations de la conductivité du milieu réactionnel. Nous ferons l'hypothèse que notre dosage des ions chlorure permet de déterminer la chlorinité de l'eau salicole. Les ions chlorure précipitent avec les ions argent selon l'équation : Ag! aq + Cl! aq AgCl s. La solution titrante est donc une solution de nitrate d argent Ag!!" + NO!!!" PARTIE 1 : DILUTION DE L EAU DE MER La concentration en ions étant trop importante : on dilue 10 fois l eau salicole (solution A). Réaliser cette dilution à l aide de la verrerie adaptée, afin de fabriquer 100,0 ml de solution B. Appeler le professeur pour vérification et réaliser cette dilution. Répondre à la question 1 PARTIE 2 : PRÉPARATION DU POSTE DE TITRAGE. Préparer la burette graduée avec la solution titrante de nitrate d argent. Prélever un volume exactement égal à V S = 10,0 ml d eau de solution B, le verser dans le bécher de 400mL, puis ajouter dans le bécher environ 200 ml d eau distillée. Placer la sonde et le turbulent puis régler le dispositif d agitation. Appeler le professeur pour vérification du montage Répondre à la question 1 Mesurer la conductivité de la solution initiale dans le bécher avant toute addition, puis verser par millilitre la solution titrante jusqu à V nitrate d argent = 25,0 ml, et placer les points sur un graphe σ = f (V versé). PARTIE 3 : DÉTERMINATION GRAPHIQUE DU POINT D ÉQUIVALENCE. Tracer la courbe d évolution de la conductivité de la solution en fonction du volume de solution de nitrate d'argent versé on pourra utiliser un tableur). Déterminer le volume à l équivalence, V E, vous laisserez de manière apparente les constructions sur les courbes qui vous permettent de déterminer cette valeur. NETTOYER LA PAILLASE ET RANGER LA VERRERIE. Répondre aux questions de la feuille de réponse.

3 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?

4 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, 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.

5 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]= 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.

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