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Physique-Chimie 2de

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Problèmes et tâches complexes




39
Le marais salant

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Le sel de mer (chlorure de sodium) est récolté dans un marais salant. L’eau de mer, sous l’action du soleil et du vent, s’évapore et la salinité de l’eau augmente tout au long d’un parcours de bassin en bassin. Le chlorure de sodium précipite dans le dernier bassin, appelé aire, lorsque la salinité de l’eau de mer atteint 220 g/kg. Stéphane, le saunier, contrôle la salinité de l’eau. Un jour, il prélève dans une aire un échantillon d’eau salée. Il place l’échantillon de 50 mL dans une fiole jaugée vide, propre et sèche. La masse de l’eau salée est de 58 g.

Déterminer si Stéphane doit arrêter la précipitation du sel dans ses aires en ajoutant de l’eau douce.

Doc. 2
La salinité

La salinité d’une eau correspond à la masse totale de sel dissous en gramme dans un kilogramme d’eau de mer. Lors des grandes marées, la mer pénètre dans un premier bassin appelé « le loire ».

L’eau qui pénètre dans le loire atteint, en plein été, une température d’environ 20 °C et une salinité de 34 g/kg. L’eau est ensuite envoyée dans les « tapes » dans lesquels sa salinité passe à 49 g/kg avant d’atteindre les aires où, dans des bassins de 3 m de longueur, 3 m de largeur et 2 cm de profondeur, la salinité de l’eau atteindra 220 g/kg.

Le produit que le saunier veut récupérer est le chlorure de sodium (NaCl\text{NaCl}) ; c’est ce sel qui a le bon goût fondamental du sel marin. Les autres sels présents, blancs aussi, ne sont pas nocifs car les doses sont très faibles, mais ils ont moins bon goût. Les sels CaCO3\text{CaCO}_{3}, CaCO4\text{CaCO}_{4}, MgSO4\text{MgSO}_{4}, MgCl2\text{MgCl}_{2} sont amers et polluent le bon goût de sel marin du chlorure de sodium. Seul le chlorure de potassium KCl\text{KCl} a un goût proche du chlorure de sodium NaCl\text{NaCl}.

Le but du marais salant va donc être de séparer autant que possible NaCl\text{NaCl} des autres sels au goût amer. La précipitation est arrêtée volontairement lorsque la salinité atteint 228 g/kg. En effet, la saumure (eau salée) contient alors trop de chlorure de magnésium.

Doc. 1
Densité de l'eau salée en fonction de la salinité

Densité de l'eau salée en fonction de la salinité

1 PSU correspond à un gramme de sels dissous par kilogramme d’eau de mer.

Retour sur la problématique du chapitre

41
L’or de la Coupe du monde

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Voir les réponses
La Coupe du monde de football est un trophée réalisé en or 18 carats, représentant deux sportifs portant la Terre. Ce trophée a une masse de 6,175 kg et une hauteur de 36,8 cm. La base du trophée est constituée de deux morceaux de malachite (voir p. 19).

Le trophée de la Coupe du monde est-il plein ou creux ?

Le carat

Le carat mesure la pureté d’un métal précieux. L’or 18 carats contient 75 % d’or pur, 12,5 % de cuivre et 12,5 % d’argent.

Données


Calcul du volume de différents solides géométriques :

  • Sphère de rayon RR : V spheˋre =43V_{\text { sphère }}=\dfrac{4}{3}π\piR3R^{3}
  • Cône dont la base est un disque de rayon RR et de hauteur hh : V coˆne =πR2h3V_{\text { cône }}=\dfrac{\pi R^{2} \cdot h}{3}
Températures de fusion, d’ébullition et densité pour différentes espèces chimiques pures :

Espèce chimique Température de fusion θf\bf{\theta_{f}} Température d’ébullition θeˊb\bf{\theta_{éb}} Densité d\bf{d}
Or Au 1 064 °C 2 856 °C 19,3
Argent Ag 962 °C 2 212 °C 10,5
Cuivre Cu 1 085 °C 2 562 °C 9,0

40
La spiruline

COM : Compte rendu écrit avec un vocabulaire scientifique rigoureux


La spiruline est riche en sels minéraux et en carotène de couleur très orangée. En s'appuyant sur les activités du chapitre, proposer un protocole qui pourrait confirmer la présence de carotène dans la spiruline.

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