Neutralisation d’une marée acide
Comprendre la Neutralisation d’une marée acide
Suite à un déversement accidentel dans une rivière locale, une grande quantité d’acide chlorhydrique (HCl) s’est mélangée à l’eau.
Pour éviter des dommages environnementaux majeurs, il est urgent de neutraliser cette acidité avec une solution basique.
Vous êtes un(e) chimiste appelé(e) sur les lieux pour gérer cette situation.
Données :
- Volume de la rivière affectée : 750 000 litres.
- Concentration de HCl dans l’eau de la rivière après le déversement : 0.005 M.
- La base disponible pour la neutralisation est l’hydroxyde de sodium (NaOH), qui est stockée en solution à une concentration de 0.1 M.
Questions :
1. Calcul du nombre de moles de HCl dans la rivière.
2. Détermination de la quantité de NaOH nécessaire.
Sachant que la réaction de neutralisation entre HCl et NaOH peut être résumée par l’équation chimique \( \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + H_2O \), calculez le nombre de moles de NaOH nécessaire pour neutraliser complètement l’acide chlorhydrique.
3. Calcul du volume de la solution de NaOH à utiliser.
Utilisez le nombre de moles de NaOH nécessaire et la concentration de la solution de NaOH pour déterminer le volume de cette solution à ajouter à la rivière.
4. Réflexion environnementale.
Discutez des implications possibles de l’ajout de NaOH à la rivière, en considérant à la fois les effets de la neutralisation et les effets potentiels de la sur-neutralisation.
Correction : Neutralisation d’une marée acide
1. Calcul du nombre de moles de HCl dans la rivière
Données fournies :
- Concentration de HCl dans l’eau de la rivière : \(0.005\, \text{M}\)
- Volume de la rivière affectée : \(750,000\, \text{L}\)
Formule utilisée :
\[ n = C \times V \]
Calcul :
\[ n = 0.005\, \text{mol/L} \times 750,000\, \text{L} \] \[ n = 3,750\, \text{moles} \]
Il y a \(3,750\) moles de HCl dans la rivière.
2. Détermination de la quantité de NaOH nécessaire
Réaction chimique :
\[ \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \]
Stoechiométrie de la réaction :
Pour chaque mole de HCl, 1 mole de NaOH est nécessaire.
Calcul :
\( \text{Nombre de moles de NaOH nécessaire} = \text{Nombre de moles de HCl} = 3,750\, \text{moles} \)
Il faut \(3,750\) moles de NaOH pour neutraliser l’acide dans la rivière.
3. Calcul du volume de la solution de NaOH à utiliser
Données fournies :
- Concentration de la solution de NaOH : \(0.1\, \text{M}\)
Formule utilisée :
\[ V = \frac{n}{C} \]
Calcul :
\[ V = \frac{3,750\, \text{moles}}{0.1\, \text{M}} \] \[ V = 37,500\, \text{L} \]
Il faut \(37,500\) litres de solution de NaOH à \(0.1\, \text{M}\) pour neutraliser complètement l’acidité dans la rivière.
4. Réflexion environnementale
Considérations :
- La neutralisation produit du NaCl (chlorure de sodium), qui est généralement inoffensif en petites quantités mais peut affecter la faune et la flore aquatiques si les concentrations deviennent trop élevées.
- Une sur-neutralisation (ajout excessif de NaOH) pourrait augmenter le pH de l’eau au-delà des niveaux acceptables, causant potentiellement des dommages aux organismes aquatiques et affectant la biodiversité de la rivière.
Discussion :
Il est crucial de contrôler le volume de NaOH ajouté pour éviter toute sur-neutralisation. Des mesures de pH régulières devraient être effectuées pour s’assurer que le pH reste dans une plage acceptable.
La gestion prudente et la surveillance sont essentielles pour minimiser les impacts environnementaux négatifs.
Neutralisation d’une marée acide
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