Chapitre 1 : Corrigé des Exercices - L'eau que nous buvons est-elle pure ?

Chapitre 1 : Corrigé des Exercices - L’eau que nous buvons est-elle pure ?

Exercice 1 : Une enquête culinaire au laboratoire

1. Rôle du sulfate de cuivre anhydre : Le sulfate de cuivre anhydre est un réactif chimique qui sert à détecter spécifiquement la présence d’eau dans une substance.
2. Identification des flacons : Ce sont les flacons B et C qui contiennent de l’eau avec certitude, car la poudre blanche a viré au bleu, ce qui constitue le résultat positif caractéristique du test.
3. Nature du liquide du flacon B : Le liquide du flacon B était un mélange (homogène). Justification : L’apparition d’un dépôt solide blanc après l’évaporation complète prouve que le liquide contenait d’autres substances invisibles dissoutes (comme des sels minéraux). Un corps pur se serait entièrement évaporé sans laisser aucun résidu.

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Exercice 2 : L’énigme de la boisson mystère

1. Nom du réactif chimique liquide : Le réactif chimique liquide utilisé pour identifier le dioxyde de carbone est l’eau de chaux.
2. Observation visuelle attendue : Si le gaz injecté est du dioxyde de carbone, l’eau de chaux doit se troubler et prendre un aspect laiteux ou blanc opaque.
3. Différence fondamentale à l’échelle microscopique :
   • L’eau pétillante du commerce est un mélange : elle contient plusieurs catégories de molécules différentes (des molécules d’eau, des molécules de dioxyde de carbone et des minéraux).
   • L’eau distillée pure est un corps pur : elle n’est constituée que d’une seule et unique catégorie de molécules (uniquement des molécules d’eau).

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Exercice 3 : L’analyse des liquides de la maison

1. Classement des quatre liquides selon leur pH :
   • Solutions acides ($pH < 7$) : Jus de pomme ($pH = 3,5$).
   • Solutions neutres ($pH = 7$) : Eau distillée ($pH = 7,0$).
   • Solutions basiques ($pH > 7$) : Eau de mer ($pH = 8,2$) et déboucheur liquide ($pH = 13,5$).
2. Caractère acide le plus prononcé : C’est le jus de pomme qui présente le caractère acide le plus fort car sa valeur de pH ($3,5$) est la plus basse de la liste, s’éloignant le plus de la neutralité vers le bas.
3. Précautions et équipements de protection : Le déboucheur liquide étant corrosif, il peut détruire les tissus vivants. Il est obligatoire de porter une blouse de laboratoire, des gants de protection épais et des lunettes de sécurité pour éviter toute projection cutanée ou oculaire.

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Exercice 4 : Étude de document - L’acidification des océans

1. Origine du dioxyde de carbone : D’après le texte, l’augmentation du $CO_2$ dans l’atmosphère provient des activités industrielles humaines (usines, transports, voitures).
2. Nature initiale de l’eau de mer : L’eau de mer est initialement basique car sa valeur de pH de départ ($8,25$) est supérieure à 7.
3. Évolution du pH : La diminution du pH (de $8,25$ à $8,14$) correspond à une acidification de l’eau. Même si l’océan reste techniquement basique (le pH demeure supérieur à 7), son pH descend et se rapproche de l’acidité.
4. Menace pour les coraux et les coquillages : La baisse du pH rend l’eau de mer plus agressive envers le calcaire. Cette acidification fragilise, ronge ou dissout les structures calcaires qui constituent les coquilles des mollusques et les squelettes des récifs coralliens.