Cours 6: Propriétés de l'eau (partie 2) Flashcards
Sous quelle condition l’eau peut dissoudre une substance?
Forte affinité avec l’eau = forte polarité
Qu’est qu’une substance hydrophile?
Substance possédant une partie hydrophile, groupe capable d’établir des liaisons hydrogènes avec l’eau
Comment se produit la dissolution d’un solide ionique dans l’eau (2 étapes)?
- L’eau éloigne les anions/cations qui se retiennent (sels)
- L’eau les solubilise/sépare par un mécanisme de formation de cage de solvatation (ex: NaCL = Na+ + Cl-)
Quelles substances ne sont pas électrolytes (2)?
- Molécules
- Sels insolubles
Qu’est-ce qu’un électrolyte?
Substance conduisant l’électricité en se dissociant en ions.
De quoi dépendent les réactions de précipitations dans un milieu aquatique?
pH
Comment les ions métalliques se précipitent dans l’eau (2)?
- Naturellement et s’accumulent dans les sédiments
- Suite à un traitement (ex: potabilisation de l’eau pour soustraire les métaux)
Qu’est-ce qu’un acide et une base en terme de protons?
Acide est donneur de protons et base est accepteur de protons
Comment l’eau favorise l’ionisation de certaines molécules?
Ruptures des liaisons covalentes entre atomes
Qu’est-ce que la miscibilité partielle pour l’eau et comment se produit-elle?
Capacité à se mélanger de façon partielle à une température critique donnée
Donner 3 exemples de liquides non-polaires (ne se dissout pas dans l’eau).
- Huile
- Hydrocarbures
- Essence
Qu’est-ce que le coefficient de partage octanol-eau Kow?
Valeur d’une substance exprimant son affinité entre un milieu non-polaire et polaire. Fraction dissoute dans l’octanol/fraction dissoute dans l’eau
Que signifie une valeur élevée du Kow?
Faible solubilité dans l’eau
Qu’est-ce qu’un liquide amphotère?
Liquide pouvant se comporter comme un acide ou une base (ex: eau)
Donner la formule d’auto-ionisation de l’eau (2 étapes).
- H2O = H+ +OH-
- Keau = H+OH-
Que représente K dans les équations de dissociation?
Constante de dissociation
Qu’est-ce que le pH?
Quantité d’ions H+ présents (libérés), n’égale pas l’acidité.
Quel est le pH des eaux naturelles en général?
6-8
De quoi dépendent toutes les transformations chimiques?
pH
À quel procédé participe l’oxygène dans un milieu hydrique?
Oxydo-réduction
Quelle est la concentration d’oxygène dissous en surface et près du fond?
- Surface: Forte
- Fond: Faible/nulle
Qu’est-ce qu’une substance non humique?
Provient des organismes en décomposition et aliments des organismes vivants dans l’eau.
Donner 4 exemple que substances non humiques.
- Protéines
- AA
- Sucres
- Huiles
Qu’est-ce qu’une substance humique?
Synthétisée par les micro-organismes à partir des produits végétaux/animaux dégradés (non humiques). Stables longtemps dans l’eau par sédimentation.
Qu’est-ce qu’une matière en suspension?
Toute matière minérale/organique qui ne se solubilisent pas dans l’eau et la trouble.
Qu’est-ce qu’une matière organique?
Généralement tous déchets carbonés.
Donner 3 exemples de MO polluant les eaux.
- Cellulose
- Sucre
- Lactosérum
Quelle est la quantité de MO des eaux douces naturelles?
5-70 mg/L, plus élevé = mares à feuilles/eaux stagnantes
De quels facteurs dépendent la vitesse de sédimentation dans l’eau (3)?
- Taille de la particule
- Densité de la particule
- T de l’eau
Comment est mesurer la quantité de matière en suspension dans l’eau (2 étapes)?
- Filtration avec un tamis
- Décantation (séparation par la pesanteur)
Quel est l’anion et le cation le plus abondant dans la composition standard de l’eau de mer?
- Cation: Na+ (11g/L)
- Anion: Cl- (19g/L)
Quels sont les cations les plus abondants des eaux continentales (2)?
- Ca2+
- Mg2+
Pour quelle raisons les sels naturels de Ca et Mg sont abondants dans les eaux continentales?
Car ils sont beaucoup plus solubles.
À partir de quelles roches la dissolution du Ca et Mg se réalisent-elles dans l’eau (3) et quelle substance l’amplifie?
- Calcaire
- Dolomitique
- Gypse
- CO2
Quelle est l’équation de la dissolution du calcaire?
CO2 + H2O + CaCO3 = Ca2+ + 2HCO3-
À quoi est due principalement la dureté de l’eau (2 substances)?
Présence des ions Ca et Mg
Quelle est le degré de dureté de l’eau douce et l’eau dure?
- Douce: 0-60mg/L
- Très dure: Plus de 180mg/L
Comment reconnaît-on une eau dure (2)?
- Mousse difficilement (savons)
- Laisse la peau rude après rinçage
Comment expliquer le comportement d’une eau dure?
Les ions Ca2+ et Mg2+ forment des sels insolubles avec les acides gras des savons.
Quelles sont les conséquences d’une eau dure (4)?
- Entartrage des chaudières
- Incrustation des conduites
- Perturbe certains procédés industriels
- Surconsommation de savon
Quel est l’agent séquestrant ajouté aux savons/détersifs?
Phosphates
Quelles sont les façons de contrôler la dureté de l’eau (3)?
- Échange ionique par la zéolite (Z)
- Échanges sur résines cationiques (R) acidifiant le milieu
- Précipitation: Carbonate de sodium ou la chaux permettent de contrôler le Ca en jouant sur la formation de composés insolubles retirés ensuite
Quels sont les nutriments majeurs dans l’eau (2) et que peuvent-ils devenir en concentration élevée?
- Azote
- Phosphore
- Polluants
Nommer 3 micronutriments essentiels dans l’eau?
- Fer
- Manganèse
- Bore
À quoi servent les nutriments majeurs dans l’eau?
Stimulent la croissance des plantes/algues en milieu aquatiques, sous forme inorganique/organique.
Quel est le rôle des micronutriments essentiels?
Rôle biochimique important chez les végétaux
Qu’est-ce que peut provoquer l’enrichissement graduel en éléments nutritifs dans l’eau?
Processus d’eutrophisation, principalement par le phosphore/azote
Donner 3 causes anthropiques de l’eutrophisation.
- Proximité d’eaux usées riches en N/P
- Agriculture par l’épandage d’engrais/fumiers
- Déforestation, augmentant le ruissellement
Comment se manifeste l’eutrophisation?
Prolifération d’algues/plantes
Comment mesure t’on la quantité de matière végétale présente et quelle valeur révèle un problème d’eutrophisation?
- Par dosage de chlorophylle
- 8.6ug/L
Quelles sont les caractéristiques du niveau trophique oligotrophe (4)?
- Eau claire
- Pauvre en éléments nutritifs
- Faible productivité biologique
- Profond
Quelles sont les caractéristiques du niveau trophique mésotrophe (3)?
- Présence d’éléments nutritifs
- Productivité biologique modérée
- Changement des espèces présentes
Quelles sont les caractéristiques du niveau trophique eutrophe (2)?
- Riche en éléments nutritifs
- Productivité biologique élevée, pouvant apporter une perte de diversité
Quels sont les 3 niveaux trophiques des lacs?
- Oligotrophe
- Mésotrophe
- Eutrophe
Donner 4 conséquences de l’eutrophisation.
- Prolifération d’algues/plantes aquatiques
- Transparence diminue
- Présence des végétaux réduit l’O2 en bloquant les rayons lumineux
- Mort d’organismes
Quelles sont les composantes de la transformation progressive du vieillissement d’un cours d’eau (4)?
Lac - Marais - Tourbière - Prairie
Quels sont les temps d’eutrophisation naturelle et anthropique?
- Naturelle: Dizaines de milliers d’années
- Anthropique: Dizaines d’années
Comment est considérée l’eutrophisation anthropique (2 problèmes)?
- Affecte la qualité de l’eau
- Écosystème aquatique
Quelle action du réseau routier pourrait avoir des conséquence pour le développement durable?
Épandage de sel
Quelles sont les conséquences de la contamination organique des activités humaines (2)?
- Caractère biodégradable marqué
- Détérioration du milieu
Quelle substance est le paramètre déterminant orientant l’autoépuration de la MO dans l’eau?
Oxygène moléculaire (O2)
Quel est le mécanisme d’autoépuration de la MO dans l’eau avec et sans O2?
- Avec: Oxydation chimique
- Sans: Fermentation
Quelles sont les caractéristiques des gaz produits par fermentation (2)?
- Inflammables
- Odeurs nauséabondes
Qu’est-ce que la phase septique?
Phase durant laquelle se complète la biodégradation.
Comment se traduit une charge de pollution d’un cours d’eau?
Par une demande en O2 dissous pour oxyder la matière biodégradable présente, pouvant transformer le milieu en zone morte permanente.
Quel est le problème de l’épuration des eaux usées par les usines municipales?
Les traitements appliqués enlèvent seulement une partie des matières biodégradables
Où sont rejetées les eaux usées pour certaines villes côtières?
Sous la thermocline pour éviter le transport des effluents sur les plages
Quelles sont les conséquences du rejet d’eaux usées sous la thermocline (2)?
- Zone morte temporaire
- Consommation de l’oxygène dissous
