Analyse du Sel Marin sur la Plage

Analyse du Sel Marin sur la Plage

Comprendre l’Analyse du Sel Marin sur la Plage

Lors d’une sortie scolaire à la plage, des étudiants sont curieux de savoir la concentration en sel de l’eau de mer pour mieux comprendre l’écosystème marin local. Ils prélèvent un échantillon d’eau de mer et décident de déterminer la concentration en chlorure de sodium (\(NaCl\)).

Exercice:

Les étudiants disposent du matériel suivant :

  • Un échantillon d’eau de mer de 250 mL
  • Une balance précise
  • Un four pour évaporer l’eau
  • Des réactifs chimiques pour précipiter et mesurer uniquement le \(NaCl\) dissous

Tâches:

1. Préparation de l’échantillon : Les étudiants chauffent les 250 mL d’eau de mer dans un four à 110 °C jusqu’à évaporation complète de l’eau. Ils récupèrent alors tous les sels résiduels.

2. Pesée des sels : Les résidus secs sont pesés et la masse totale obtenue est de 7,5 g.

3. Analyse spécifique du \(NaCl\) : Les étudiants utilisent une méthode chimique pour précipiter le \(NaCl\) à partir des sels résiduels. Ils filtrent et sèchent le précipité, puis le pèsent à nouveau.

Questions:

1. Si la masse du \(NaCl\) précipité est de 4,8 g, calculez la concentration en \(NaCl\) dans l’échantillon d’eau de mer original en g/L.

2. Comparez cette concentration avec la concentration moyenne de \(NaCl\) dans l’eau de mer, qui est d’environ 26 g/L. Quelle conclusion pouvez-vous tirer concernant la salinité de l’eau à cet endroit de la plage ?

3. Quelle est la proportion de \(NaCl\) par rapport aux autres sels dans l’échantillon initial ? Exprimez cette proportion en pourcentage.

Données supplémentaires:

  • Masse molaire du \(NaCl\) : 58,44 g/mol

Correction : Analyse du Sel Marin sur la Plage

1. Calcul de la concentration en \(NaCl\) dans l’échantillon original

La concentration \(C\) en g/L de \(NaCl\) dans l’eau de mer peut être calculée à partir de la masse de \(NaCl\) précipitée et du volume de l’échantillon d’eau utilisé.

Utilisons la formule suivante :

\[ C = \frac{m_{NaCl}}{V_{eau}} \]

où \(m_{NaCl}\) est la masse de \(NaCl\) précipitée et \(V_{eau}\) est le volume de l’échantillon d’eau en litres.

Substituons les valeurs données :

  • \( m_{NaCl} = 4,8 \text{ g} \quad \text{(masse du \(NaCl\) obtenue après précipitation)} \)
  • \( V_{eau} = 0,250 \text{ L} \quad \text{(250 mL convertis en litres)} \)

\[ C = \frac{4,8 \, \text{g}}{0,250 \, \text{L}} \] \[ C = 19,2 \, \text{g/L} \]

2. Comparaison avec la concentration moyenne en \(NaCl\) dans l’eau de mer

La concentration moyenne de \(NaCl\) dans l’eau de mer est d’environ 26 g/L. En comparant cette valeur avec celle obtenue dans notre échantillon :

\[ \text{Concentration mesurée} = 19,2 \, \text{g/L} \]

\[ \text{Concentration moyenne} = 26 \, \text{g/L} \]

La concentration en \(NaCl\) de notre échantillon est inférieure à la moyenne. Cela pourrait indiquer que l’échantillon provient d’une région où l’eau de mer est moins salée que la moyenne, peut-être due à la présence d’une source d’eau douce à proximité ou à des précipitations récentes diluant la salinité.

3. Proportion de \(NaCl\) par rapport aux autres sels

La masse totale des sels résiduels est de 7,5 g, dont 4,8 g sont de \(NaCl\). La proportion de \(NaCl\) par rapport aux autres sels peut être calculée par :

\[ \text{Proportion de \(NaCl\)} = \left( \frac{m_{NaCl}}{m_{total}} \right) \times 100 \]

Substituons les valeurs :

  • \( m_{total} = 7,5 \text{ g} \quad \text{(masse totale des sels résiduels)} \)

\[ \text{Proportion de \(NaCl\)} = \left( \frac{4,8 \, \text{g}}{7,5 \, \text{g}} \right) \times 100 \] \[ \text{Proportion de \(NaCl\)} = 64\% \]

Cette proportion indique que 64% des sels résiduels sont du \(NaCl\), ce qui est typique pour l’eau de mer, où le \(NaCl\) est le principal composant des sels dissous.

Analyse du Sel Marin sur la Plage

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