Les pluies acides

Bac S 2018 Antilles Guyane                         Correction ©                http://labolycee.org

EXERCICE III – LES PLUIES ACIDES (5 points)

1. Questions préliminaires

1.1. (1 pt) Voir la méthode pour écrire et équilibrer des équations d’oxydo-réduction :

http://www.labotp.org/Oxydoreduction.html

MnO4– + 5 e– + 8 H+ = Mn2+ + 4 H2O        ) X2                        ainsi 10 e– consommés

SO2 + 2 H2O = SO42– + 2 e– + 4 H+        ) X 5                        ainsi 10 e– produits

[pic 1]

2 MnO4– + 16 H+ + 5 SO2 + 10 H2O 🡪 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 SO42– + 20 H+

En simplifiant pour les molécules d’eau et les ions H+, on obtient :

2 MnO4– + 5 SO2 + 2 H2O 🡪 2 Mn2+ + 5 SO42– + 4 H+

1.2. (1pt) Avant l’équivalence, les ions MnO4– sont consommés par SO2 dès leur arrivée dans le milieu réactionnel.

À l’équivalence, on a mélangé MnO4– et SO2 dans les proportions stœchiométriques ; ils sont alors totalement consommés.

Au-delà de l’équivalence, on poursuit l’ajout de MnO4– dans le milieu réactionnel qui ne contient plus de SO2. Les ions MnO4– ne réagissent plus et donnent une coloration violette au milieu.

2. Problème :

En faisant l’hypothèse que la totalité du dioxyde de soufre présent dans les effluents gazeux de la centrale thermique se dissout dans l’eau recueillie, déterminer si les gaz émis par la centrale sont conformes aux normes de qualité de l’air.

Il faut déterminer la concentration massique volumique en SO2 (en µg/m3) des gaz rejetés par la centrale thermique, puis la comparer avec les normes de qualité européennes.

• Détermination de la concentration molaire en SO2 de la solution S0 :

À l’équivalence, on a mélangé MnO4– et SO2 dans les proportions stœchiométriques, ainsi :

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