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Physique-Chimie 2de

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ACTIVITÉ D'EXPLORATION


3
Un détartrage complet ?





Doc. 1
Acide et calcaire

Le tartre est un dépôt solide de calcaire sous la forme de carbonate de calcium CaCO3.\text{CaCO}_3. Pour l’éliminer, il faut transformer cette espèce solide en espèces solubles dans l’eau. Cela peut se faire par une réaction acido-basique entre un acide et le carbonate de calcium. Le vinaigre ménager (ou vinaigre blanc, cristal ou d’alcool) contient de l’acide éthanoïque, CH3CO2H.\text{CH}_3\text{CO}_2\text{H}.

Lors de la réaction entre le carbonate de calcium et un acide, qu’on fait le constat suivant :
  • un dégagement gazeux qui trouble l’eau de chaux ;
  • la quantité d’eau dans le système augmente ;
  • il se produit des ions calcium Ca2+\text{Ca}^{2+} et des ions éthanoate CH3COO.\text{CH}_3\text{COO}^-.

Ainsi, le carbonate de calcium solide s’est transformé en produits solubles dans l’eau ou gazeux.

Le tartre est un dépôt solide de carbonate de calcium CaCO3\text{CaCO}_3 qui se retrouve dans les appareils utilisant de l’eau. Lorsqu’une bouilloire, une machine à laver ou un chauffe-eau est entartré, ses performances sont réduites. Ainsi, il est important de détartrer ces appareils régulièrement avec du vinaigre blanc par exemple.

➜ Quelle quantité de vinaigre blanc doit-on utiliser pour détartrer complètement le fond d’une bouilloire ?


Questions

Voir les réponses
1. Doc. 1 Faire un bilan des espèces chimiques présentes au début et à la fin de la réaction.


2. Doc. 1 En déduire l’équation de la réaction ayant lieu lors du détartrage.


3. Doc. 1 Quel est le réactif limitant quand la bouilloire est complètement détartrée ?


4. Doc. 2 Si l’on considère une couche de 1 mm d’épaisseur de tartre au fond de la bouilloire, soit 60 g de CaCO3\text{CaCO}_3, quel est le bon volume de vinaigre à ajouter ?


5. Doc. 3 Vérifier la réponse avec les résultats d’expériences proposés.


Doc. 2
Astuce de grand-mère !

Internet regorge de trucs et astuces pour le détartrage d’une bouilloire mais peu de sites s’accordent sur les quantités à utiliser.

Certains recommandent de mettre un verre d’eau de vinaigre blanc, soit environ 200 mL, d’autres conseillent de mettre la moitié de la bouteille d’1 L et d’autres encore proposent de mettre toute la bouteille.

vinaigre d'alcool blanc
Un vinaigre à 12 ° d’acidité signifie qu’il y a 12 g d’acide éthanoïque pour 100 mL de vinaigre.

Compétences

MOD : Modéliser une transformation chimique

MATH : Pratiquer le calcul numérique

Synthèse de l'activité

Peut-on identifier le réactif limitant avant d’effectuer une réaction ?

Données

  • Une mole de carbonate de calcium a une masse de 100 g ;
  • Une mole d’acide éthanoïque a une masse de 60,0 g.

Doc. 3
Résultats d’expérience

Les trois quantités citées ont été testées sur 60 g de carbonate de calcium. Voici les résultats obtenus :
  • avec 200 mL de vinaigre, il reste un important dépôt solide ;
  • avec la moitié de la bouteille de vinaigre, il reste un dépôt solide ;
  • avec la bouteille entière, il n’y a plus aucun solide présent au fond de la bouilloire.

Supplément numérique

Retrouvez plus d’informations sur l’équilibre acido-basique et les risques de l’acidification des océans en vidéo.


Par intuition

Comment voit-on que l’on a utilisé assez de vinaigre ?
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