Contenu du cours

1. Contenu du cours L’atmosphère (cycles de O, C et N) L’eau Les sols

2. Les stocks d’eau en kmcube Les stocks d’eau en km3

6.  L'eau de l'hydrosphère Les eaux douces

8. Distribution de l’eau sur terre Océans: 97% Glaciers: 2,1% Eau douce: 0,8% Pour 4l d’eau, il y a 100ml d’eau douce, 25 ml d’eau douce liquide et seulement 1 goutte d’eau utilisable. On utilise de 10 a 600 l/j par habitant et 4000 l/j-habitant pour l’industrie

11. Il y a trois cycles de l’eau: 1-Mer-air-mer 2-Mer-air-terre-mer 3-Terre-air-terre 1: évaporation, 2: condensation, 3:transpiration, 4:précipitations,5: ruissellement, 6:infiltration

12. La dynamique du cycle de l’eau:En moyenne, 65% des précipitations qui arrivent à terre s’évaporent, 24% ruissellent et 11% s’infiltrent.

13. L’érosion des sols est due a l’eau liquide et la glace

15. Une partie de l’eau est sous forme d’hydrates ou d’hydroxydes métalliques

16. La purification de l’eau: Pour l’eau potable: purification naturelle (eaux minérales) ou Décantation-filtration-floculation-stérilisation; Pour l’eau industrielle (refroidissement, lavage, vapocraquage): Déminéralisation, adoucissement, distillation, ultrafiltration, osmose inverse Traitement des eaux usées: boues activées, clarification, filtre a sable, bioréacteurs a menbranes.

17. Unités d’ultrafiltration sur membranes

18. Le phénomène d'osmose se traduit par un flux d'eau dirigé de la solution diluée vers la solution concentrée. PV = (m/M)RT En appliquant une pression sur la solution concentrée, la quantité d'eau transférée par osmose va diminuer. Il arrivera un moment où la pression appliquée sera telle que le flux d'eau va s'annuler Une augmentation de la pression au delà de la pression osmotique va se traduire par un flux d'eau de la solution concentrée vers la solution diluée: c'est le phénomène d'osmose inverse.

19. L’eau a un moment dipolaire de 1,85 Debye, Un angle HOH de 104,5 °, Un lien O-H de 95,7 pm L’énergie de liaison est forte: 462 kJ/mole

20. La liaison hydrogène, ….. est plus longue (175 pm) que la liaison O-H (100 pm) Liaison O-H = 492.2 kJ mol-1 Liaison hydrogène = 23.3 kJ mol-1

21. Les multiples liaisons hydrogène expliquent le point de fusion et le point d’ébullition élevés de l’eau

22. L’équation de Clausius Clapeyron permet de relier la pression a la température d’ébullition, grâce a l’enthalpie de vaporisation (DH) Par exemple, en altitude, ave une pression de 0,7 bar, l’équation montre: Ln(O,7/1) = - (40700/8,314) (1/T2 – 1/373) soit T2 = 363K Sur le Mont Everest (0,36 bar), l’eau bout a 82°C!

23. La glace a une structure hexagonale

25. L’eau et la glace forment des liaisons hydrogène

26. La glace est plus légère que l’eau: les liaisons hydrogène fixes tiennent les molécules à distance constante

27. Dans la molécule d’eau, l’oxygène est hybridé sp3

28. La molécules d’eau est dans un environnement tétraédrique

29. Les molécules d’eau sont dans un environnement tétraédrique

30. Les orbitales moléculaires de l’eau s antiliantes non-liantes s liantes Orbitales atomiques de l’oxygène Orbitales 1s atomiques de deux hydrogènes Orbitales moléculaires

31. Assemblages de quatre molécules dans l’eau L’acide H3O+ est en fait H9O4+ La base OH- est en fait H7O4- O O H H + H H O H O O H H O H O H H H H H H H O H

32. Formation d’agrégats dans l’eau

33. La dissolution du sel se fait par solvatation