Dans les eaux d’alimentation, l’alcalinité est due principalement à la présence d’ions carbonate CO₃^2– et d’ions hydrogénocarbonate HCO₃^– .

On donne les couples acido-basiques suivants ainsi que leurs pK_A respectifs :

On note (CO₂, H₂O / HCO₃^–) l’acide conjugué de l’ion hydrogénocarbonate.

1. On considère une eau d’alimentation dont le pH est de 8,0.

Donner la définition du pK_A du couple mettant en jeu  l’ion carbonate et calculer sa valeur.

Pour ce couple, calculer le rapport :

2. Pour mettre en évidence la présence d’ions carbonate dans une eau d’alimentation, on ajoute une solution d’acide chlorhydrique :

du dioxyde de carbone se dégage.

-  Placer tous les couples acido-basiques sur un axe des pK_A et indiquer en les soulignant les espèces présentes.

-  Écrivez les deux équations bilans des réactions expliquant le dégagement de dioxyde de carbone.

-  Calculez leur constante de réaction. Peut-on considérer ces réactions comme totales  ?

-  Quelle est la particularité de l’ion hydrogénocarbonate  ? Donnez son qualificatif.

Expliquer pourquoi une eau riche en dioxyde de carbone, ruisselant lentement,

est capable de creuser des fissures ou des grottes dans les roches calcaires (essentiellement formées de CaCO₃).