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Physique-Chimie 2de

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33
Disparition ou pas ?

ANA : Faire le lien entre les grandeurs microscopiques et macroscopiques

Lorsque l’on dissout du sucre dans l’eau, on ne voit plus le sucre dissous. On peut penser que le sucre a disparu. Pourtant, le sucre est bien là, on le sent au goût.

1. Dans quel état se trouve le sucre dissous ?


2. À l’aide du modèle microscopique, expliquer pourquoi le sucre n’est plus visible bien que présent.



Formation d'une stalagmite

On appelle stalagmite une concrétion formée à partir des gouttes d'eau tombant sur le sol.

Stalagmite


Le terme nous vient du grec stalagmos qui signifie écoulement. Comment se forment les stalagmites ? Lorsque l'eau de pluie traverse lentement le sol, elle se charge en CO2\text{CO}_{2}. Elle devient alors acide et désagrège le calcaire CaCO3\text{CaCO}_{3}. Lorsqu'elle arrive jusqu'à la voûte d'une grotte, un fin filet d'eau peut s'y s'écouler, toujours très lentement et de manière constante. Les gouttes dégazent alors au contact de l'air. L'eau perd son acidité. Une partie du calcaire va pouvoir se reconstituer, cristalliser ou sédimenter sous la forme d'un anneau de calcite.

Extrait de « Stalagmite », futura-sciences.com.
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Magnifique stalagmite

ANA : Faire le lien entre un modèle et la réalité

1. Pourquoi le calcaire se forme-t-il lors du dégazage ?


2. Une stalagmite grandit de seulement 4 cm par siècle. Si son diamètre fait environ 10 cm, combien faut-il de gouttes d’eau pour la faire grandir en un siècle ?


3. Combien cela représente-t-il de gouttes en 1 minute ? Est-ce cohérent avec le texte qui parle d’un écoulement lent de l’eau ?


Données

  • Solubilité du calcaire à 25 °C = 20 mg/L ;
    La solubilité du calcaire est supérieure en milieu acide ;
  • Vgoutte d’eauV_{\text {goutte d'eau}} = 0,05 mL ;
  • ρcalcaire\rho_{\text {calcaire}} = 2,77 g/cm3.

Seuil d'alerte de pollution

Pollution Paris


La région Ile-de-France a été la première à mettre en place (le 25 avril 1994) une procédure d'information et d'alerte du public en cas de dépassement de certains seuils de pollution de l'air. Ces seuils ont été plusieurs fois renforcés. Ils sont mis à jour sur le site d'Airparif. La valeur limite est définie, par polluant, comme le « niveau maximal de concentration de ce polluant dans l'atmosphère, fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d'éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs de ces substances pour la santé humaine ou pour l'environnement ». [...] Pour les particules fines, le niveau d'information est de recommandations 80 μ\mug/m3 (en moyenne sur 24 h).

Extrait de l’article « Seuil d'alerte (pollution de l'air) », wikipedia.org.
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30
Mesures de pH

VAL : Précision d’une mesure

Le pH indique le niveau de concentration en ions H3O+\text{H}_{3}\text{O}^{+}. Il varie de 0 à 14 en solution aqueuse. On peut calculer la valeur de cette concentration notée γ\gamma (en g/L) en appliquant la formule suivante : γ=19×10pH\gamma=19 \times 10^{-\mathrm{pH}}. Certains produits permettent de connaître le pH grâce à leur couleur. Il suffit d’en mettre quelques gouttes dans l’eau à tester. Un nuancier permet de relier la couleur de la solution obtenue à la valeur du pH.

Mesures de pH

1. Donner un encadrement de la valeur du pH de l’eau testée ci-dessus.


2. En déduire un encadrement de la valeur de la concentration en ions H3O+\text{H}_{3}\text{O}^{+}. Cette mesure de concentration est-elle précise ?


3. Que fait la concentration en ions oxoniumH3O+\text{H}_{3}\text{O}^{+} lorsque le pH augmente ? Justifier.


Supplément numérique

Retrouvez plus d'informations sur la qualité de l'air à Paris sur le site d'airparif.
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Alerte pollution

VAL : Appliquer une relation entre deux grandeurs physiques
COM : Convertir des unités

1. Exprimer cette concentration en ppm. Quelle est l’utilité du ppm ?


2. Quelle quantité minimum de particules fines passerait dans les poumons pendant une balade d’une heure ?


Données

  • Le ppm (partie par million) est une unité qui correspond à une proportion de 10-6. Par exemple, il y a 1 g de soluté ou 1 mL de soluté dans 1 000 L de solution.
  • La masse d'1 L d’air est de 1,2 g dans nos conditions de vie.
  • Volume d’air inspiré chaque minute : 6 à 10 L.
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