Etude du Lave-vaisselle Mesures chimiques

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1 ACADEMIE DE LILLE Baccalauréat Professionnel Systèmes Electroniques Numériques Mathématiques et Sciences Physiques épreuve E1 Durée : 3 h Date : Sous - épreuve E 12 : Travaux pratiques scientifiques sur systèmes NOM du candidat PRENOM du candidat La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l appréciation des copies. L usage des calculatrices alphanumérique ou à écran graphique est autorisé à condition que leur fonctionnement soit autonome (circulaire N du ) Etude du Lave-vaisselle Mesures chimiques 1/5

2 1 ère partie : Dureté de l'eau du robinet et de celle de l'eau de rinçage du lave-vaisselle. a) Mettre le lave-vaisselle sous tension et programmer un cycle de lavage. b) Il faudra prélever de l'eau de rinçage du lave-vaisselle. Avant que le rinçage n'ait lieu : - Prélever à l'aide d'une fiole jaugée et d'une pipette simple 5 ml d'eau du robinet et les placer dans un bécher. - Relever le pictogramme sur le flacon contenant les pastilles d'acide diéthyl -5,5 barbiturique. - Indiquer le risque chimique et les règles de sécurité à adopter : - Utiliser les équipements de protection individuelle - Introduire dans le bécher deux pastilles d'acide diéthyl -5,5 barbiturique. - Après dissolution des pastilles, ajouter avec un compte-goutte le liquide permettant de déterminer la dureté de l'eau et remuer. Compter le nombre de gouttes nécessaire au changement de couleur. Nombre de gouttes : - Déterminer la dureté de l'eau du robinet, exprimée en degré hydrotimétrique français sachant qu'une goutte équivaut à 1 TH. Dureté de l'eau du robinet : c) Effectuer le même travail en prélevant dans le lave-vaisselle 5 ml d'eau de rinçage. Nombre de gouttes : Dureté de l'eau de rinçage : d) Comparer la dureté des deux eaux et justifier la différence. 2/5

3 2 ème partie : Dureté totale de l'eau de rinçage du lave-vaisselle par dosage avec EDTA. EDTA : acide éthylènediaminotétraacétique sel disodique L'eau contient des ions Ca 2+ et Mg 2+. La concentration C en ions Ca 2+ et Mg 2+ est inconnue. - Prélever 50 ml d'eau de rinçage à l'aide de la fiole jaugée et d'une pipette simple et la verser dans l'erlenmeyer (V = 50 ml). Ajouter 10 ml de solution tampon à ph = 10 avec la fiole. - Remplir la burette de 25 ml de la solution d'edta de concentration C EDTA = 0,01 mol/l. Ajuster le zéro et mettre l'excédent dans le grand bécher. - Ajouter dans l'erlenmeyer le barreau aimantée et un peu de noir ériochrome T (N.E.T). EDTA (C EDTA = 0,01 mol/l) eau (C inconnue) + noir ériochrome T (N.E.T) APPEL n 1 : faire vérifier le montage expérimental - Effectuer un premier dosage rapide, en agitant, afin de déterminer l'ordre de grandeur du volume de la solution V EDTA à verser pour la neutralisation. Le N.E.T donne une coloration violette en présence d ions Ca 2+ et Mg 2+ et reprend sa teinte bleue lorsque la totalité des ions Ca 2+ et Mg 2+ sont sous forme de complexes. Donner un encadrement du volume V EDTA :. V EDTA 3/5

4 APPEL n 2 : devant l'examinateur - Recommencer le mode opératoire et effectuer un deuxième dosage. Il sera rapide jusqu'à la zone de virage puis à la goutte dans cette zone afin de déterminer avec précision le volume V EDTA de la solution d'edta qui neutralise l'eau du robinet. V EDTA = V E =. V E est le volume d'équivalence. - A l'équivalence on a : C EDTA V EDTA = C V, calculer la concentration C, exprimée en mol/l de l'eau de rinçage en ions Ca 2+ et Mg 2+. C = - La dureté s exprime en degré hydrotimétrique français ( TH). 1 TH correspond à 10-4 mol d ions Ca 2+ ou Mg 2+ par litre. Calculer la dureté totale de l'eau de rinçage. - Indiquer si ce résultat est en accord avec celui obtenu lors de la 1 ère partie. 3 ème partie : Mesure du ph - Prélever 20 ml d'eau de rinçage à l'aide de la pipette jaugée muni du dispositif d'aspiration et les verser dans le bécher de 75 ml. - Ajouter dans ce bécher 20 ml d'eau distillée à l'aide de l'éprouvette graduée. - Introduire dans le bécher l'électrode du ph mètre. ph - Effectuer la mesure du ph. ph = - Indiquer si la solution est acide, neutre ou basique. Justifier votre réponse. 4/5

5 NOM du candidat PRENOM du candidat Mise sous tension du lave-vaisselle * Utilisation de la fiole, de la pipette et du bécher ** Relevé du pictogramme * Indication des risques et règles de sécurité ** Utilisation des équipements de protection ** Nombre de gouttes ** Dureté de l'eau du robinet * Utilisation de la fiole, de la pipette et du bécher * Nombre de gouttes * Dureté de l'eau de rinçage * Comparaison * Utilisation de la fiole, de la pipette, de l'erlenmeyer, et de la solution tampon ** Utilisation de la burette ** Réalisation du montage (barreau aimanté + noir ériochrome) ** Dosage rapide ** Encadrement du volume * Réalisation du montage ** Dosage précis ** Mesure du volume * Calcul de la concentration ** Calcul de la dureté * Conclusion * Utilisation de la pipette et du dispositif d'aspiration ** Utilisation de l'éprouvette * Utilisation du phmètre * Mesure du ph * Conclusion * Rangement * Nombre de points / 40 NOTE : / 20 5/5