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 :

1. Détermination de la quantité de calcium :
   • Calcule la masse de calcium contenue dans une bouteille de 1,5 L.
2. Détermination de la quantité de magnésium :
   • Calcule la masse de magnésium contenue dans une bouteille de 1,5 L.
3. 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)
4. 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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