Carnet de bac

La dureté d'une eau, ou titre hydrotimétrique, noté T.H. et mesuré en °F, quantitifie la teneur massique (en mg·L^-1) en ions calcium t (Ca) et magnésium t (Mg) d'une eau tel que 1°F correspond à une concentration molaire de 0,1·10^-3 mol·L^-1. Elle s'exprime de la manière suivante : $$\mathrm{TH = \frac{t \ (Ca)}{4} + \frac{t \ (Mg)}{2,4} }$$ où t(Ca) et t(Mg) sont les teneurs en ions calcium et magnésium exprimées en mg·L^-1.
On donne les masses molaires du calcium et du magnésium M(Ca)=40g·mol^-1 et M(Mg)=24g·mol^-1.

On distingue les eaux dures : TH>20 et les eaux douces TH<20. La dureté a été définie de cette manière car les ions calcium et magnésium peuvent précipiter pour donner du calcaire : CaCO₃ ou MgCO₃.
Ces précipités sont susceptibles de se déposer dans les appareils électromanagers tels que les lave-linges ou les lave-vaisselles ; ce qui est en mesure de les détériorer.


Le tableau ci-dessous donne les teneurs en différents ions de certaines eaux de boisson.
On donne les normes de potabilité exprimées en mg·L^-1 : sodium : 200 ; sulfate : 250.

1. On note m la masse totale d'un type d'ion de masse molaire M, contenu dans un volume V d'eau et n la quantité de matière correspondante. Exprimer la concentration molaire c en fonction de la concentration massique c_m.

2. Quelle est la relation entre c_m exprimée en g·L^-1 et t exprimée en mg·L^-1 ?

3. Retrouver l'expression d'un titre hydrotimétrique noté TH ou 1°F donnée dans l'énoncé.

4. D'après les données du tableau suivant, calculer la dureté de chacune des eaux minérales.

5. Quelles sont les eaux respectant tous les critères de potabilité ?