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Pollution at rnospher ique
Exercice 5.8 (Calcul du pH « naturel » d'une goutte de pluie)
Le dioxyde carbone CO 2 se dissout dan s l'eau pour donner l'ion carbona te
(CO ~ -) et l'ion bicarbonat e (HCO i) selon le mecani sme :
CO d issol ut io n , (CO )
2 \
2 aq
(R 135)
(R 136)
(R 137)
Les const antes d 'equilibre sont J(a , = 4.5 X 107
Met J( a 2 = 4.7 X 1011
M
a 298 K. La constant e de Henry vaut H c o 2 = 3.4 X 102
M at rnr ' . Quel est le
pH de l'eau de plui e en considerant qu e les seules impuret es provienn ent de la
dissolu tion de CO 2 (Cco 2 = 365 ppm pour l'atrnosphere act uelle) ? On utiliser a
la relation d' electroneutralite.
Reponse:
On a direct em en t pc o ; = Ceo; x P avec P la pression atmospherique (p rise ega le a
1 atm). On calcule alors [(C0 2 )aq] = H eo 2P eo 2 c:::: 1.24 x 105 M.
Dan s un premier t emps, on neglige C O~ - dan s la relation d 'elcctroncutralite, ce
qui donne [HC0 3 ] = [H+ ]. L'equilibre de dissolution conduit a
d 'ou pH c:::: 5.6. On verifie a posteriori (figure 5.16) qu e pour cette valeu r , C O~ - est
bien negligeable (il faut sinon res oudre un e equation du troisieme degre en [H+)).
5.3.1.2 Chimie en phase aqueuse
La pr esence de gaz solubles a meme de liberer des ions H+ , un e fois dissou s,
va cont ribuer a rendre les gout t es d 'eau (nu age, pluie, brouillard) plu s acides.
On parl e gener alement de pluie acide po ur un e valeur de pH inferieure ou egale
a 5. Une synt hese des principales reactions chimiques a pr endre en compte (reactions en ph ase gazeuse et en ph ase aqueuse, reactions heterogenes) peut et re
trouvee dan s le tableau 5.11.
Sulfate
En pr esence de gout t es d 'eau , le dioxyde de soufre ernis sous form e gazeuse (80 2 ) va se dissoudre et liberer des acides de maniere similaire a CO 2
(exercice 5.8) :
80 d issolut io n, (80 )
2 \
2 aq :
(R 138)
Pollution at rnospher ique
Exercice 5.8 (Calcul du pH « naturel » d'une goutte de pluie)
Le dioxyde carbone CO 2 se dissout dan s l'eau pour donner l'ion carbona te
(CO ~ -) et l'ion bicarbonat e (HCO i) selon le mecani sme :
CO d issol ut io n , (CO )
2 \
2 aq
(R 135)
(R 136)
(R 137)
Les const antes d 'equilibre sont J(a , = 4.5 X 107
Met J( a 2 = 4.7 X 1011
M
a 298 K. La constant e de Henry vaut H c o 2 = 3.4 X 102
M at rnr ' . Quel est le
pH de l'eau de plui e en considerant qu e les seules impuret es provienn ent de la
dissolu tion de CO 2 (Cco 2 = 365 ppm pour l'atrnosphere act uelle) ? On utiliser a
la relation d' electroneutralite.
Reponse:
On a direct em en t pc o ; = Ceo; x P avec P la pression atmospherique (p rise ega le a
1 atm). On calcule alors [(C0 2 )aq] = H eo 2P eo 2 c:::: 1.24 x 105 M.
Dan s un premier t emps, on neglige C O~ - dan s la relation d 'elcctroncutralite, ce
qui donne [HC0 3 ] = [H+ ]. L'equilibre de dissolution conduit a
d 'ou pH c:::: 5.6. On verifie a posteriori (figure 5.16) qu e pour cette valeu r , C O~ - est
bien negligeable (il faut sinon res oudre un e equation du troisieme degre en [H+)).
5.3.1.2 Chimie en phase aqueuse
La pr esence de gaz solubles a meme de liberer des ions H+ , un e fois dissou s,
va cont ribuer a rendre les gout t es d 'eau (nu age, pluie, brouillard) plu s acides.
On parl e gener alement de pluie acide po ur un e valeur de pH inferieure ou egale
a 5. Une synt hese des principales reactions chimiques a pr endre en compte (reactions en ph ase gazeuse et en ph ase aqueuse, reactions heterogenes) peut et re
trouvee dan s le tableau 5.11.
Sulfate
En pr esence de gout t es d 'eau , le dioxyde de soufre ernis sous form e gazeuse (80 2 ) va se dissoudre et liberer des acides de maniere similaire a CO 2
(exercice 5.8) :
80 d issolut io n, (80 )
2 \
2 aq :
(R 138)