Analyse de l’Eau Minérale
Comprendre l’Analyse de l’Eau Minérale
L’eau minérale est une eau issue de sources souterraines, riche en minéraux et en oligo-éléments. Elle est souvent consommée pour ses bienfaits sur la santé.
Dans cet exercice, nous allons analyser une eau minérale pour déterminer la quantité de calcium (Ca²⁺) et de magnésium (Mg²⁺) qu’elle contient.
Données :
Voici les informations fournies sur l’étiquette d’une bouteille d’eau minérale :
- Volume de la bouteille : 1,5 L
- Concentration en calcium : 120 mg/L
- Concentration en magnésium : 40 mg/L
Questions :
- Détermination de la quantité de calcium :
- Calcule la masse de calcium contenue dans une bouteille de 1,5 L.
- Détermination de la quantité de magnésium :
- Calcule la masse de magnésium contenue dans une bouteille de 1,5 L.
- Expression des concentrations en mol/L :
- Convertis les concentrations de calcium et de magnésium en mol/L. (Masse molaire du calcium = 40,08 g/mol, Masse molaire du magnésium = 24,31 g/mol)
- Analyse comparative :
- Compare les quantités de calcium et de magnésium en termes de moles. Lequel de ces ions est le plus présent en quantité de matière dans l’eau minérale ?
Correction : Analyse de l’Eau Minérale
1. Détermination de la masse de calcium
- Masse de Ca:
\[ = \text{Concentration en Ca} \times \text{Volume de la bouteille} \] \[ = 120\, \text{mg/L} \times 1{,}5\, \text{L} \] \[ = 180\, \text{mg} \]
Convertissons la masse de calcium en grammes :
\[ 180\, \text{mg} = 0{,}18\, \text{g} \]
La masse de calcium contenue dans une bouteille de 1,5 L est de 0,18 g.
2. Détermination de la masse de magnésium
- Masse de Mg:
\[ = \text{Concentration en Mg} \times \text{Volume de la bouteille} \] \[ = 40\, \text{mg/L} \times 1{,}5\, \text{L} \] \[ = 60\, \text{mg} \]
Convertissons la masse de magnésium en grammes :
\[ 60\, \text{mg} = 0{,}06\, \text{g} \]
La masse de magnésium contenue dans une bouteille de 1,5 L est de 0,06 g.
3. Expression des concentrations en mol/L
- Calcium (Ca²⁺):
\[ \text{Concentration en mol/L} = \frac{\text{Masse}}{\text{Masse molaire}} \] \[ \text{Concentration en mol/L} = \frac{120\, \text{mg/L}}{40{,}08\, \text{g/mol}} \] \[ \text{Concentration en mol/L} = \frac{0{,}12\, \text{g/L}}{40{,}08\, \text{g/mol}} \] \[ \text{Concentration en mol/L} = 0{,}002995\, \text{mol/L} \]
Approximativement :
\[ \text{Concentration en mol/L} = 0{,}003\, \text{mol/L} \]
- Magnésium (Mg²⁺):
\[ \text{Concentration en mol/L} = \frac{\text{Masse}}{\text{Masse molaire}} \] \[ \text{Concentration en mol/L} = \frac{40\, \text{mg/L}}{24{,}31\, \text{g/mol}} \] \[ \text{Concentration en mol/L} = \frac{0{,}04\, \text{g/L}}{24{,}31\, \text{g/mol}} \] \[ \text{Concentration en mol/L} = 0{,}001646\, \text{mol/L} \]
Approximativement :
\[ \text{Concentration en mol/L} = 0{,}0016\, \text{mol/L} \]
La concentration de calcium est de 0,003 mol/L et celle de magnésium est de 0,0016 mol/L.
4. Analyse comparative des quantités de matière :
- Calcium (Ca²⁺) : 0,003 mol/L
- Magnésium (Mg²⁺) : 0,0016 mol/L
Conclusion : Le calcium est présent en plus grande quantité de matière que le magnésium dans l’eau minérale.
Résumé des résultats :
- La masse de calcium dans une bouteille de 1,5 L est de 0,18 g.
- La masse de magnésium dans une bouteille de 1,5 L est de 0,06 g.
- La concentration de calcium est de 0,003 mol/L.
- La concentration de magnésium est de 0,0016 mol/L.
- Le calcium est plus abondant en termes de moles que le magnésium dans cette eau minérale.
Analyse de l’Eau Minérale
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