Ressources · 3ᵉ · Chimie
Fiche de révision : Chimie et environnement
Les gaz à effet de serre produits par les transformations chimiques et le bilan carbone ; les pluies acides et l’acidification des océans ; analyser, traiter et dépolluer l’eau ; la chimie verte.
Chimie et environnement : pollution, effet de serre, chimie verte
Fiche méthode
(Physique-chimie 3ᵉ · Organisation et transformations de la matière · Chimie et environnement)
La démarche pour toute question de chimie et d’environnement
1. Je lis la transformation. Quels sont ses produits ? J’y cherche un gaz à effet de serre (CO₂, CH₄, N₂O), un acide (H₂SO₄, HNO₃, H₂CO₃) ou un polluant de l’eau (nitrates, phosphates, ions métalliques).
2. Je chiffre. Équivalent CO₂ = masse × coefficient ; masse = concentration × volume ; abattement ou économie d’atomes = une part en %.
3. Je conclus et je propose. Je compare à une limite (pH 5,6 ; 50 mg/L) et je cite un remède du cours : énergie décarbonée, désulfuration, chaulage, traitement avant rejet, principe de chimie verte.
Cas 1 · Repérer un gaz à effet de serre
Réflexe — je lis les produits et j’y cherche CO₂, CH₄ ou N₂O.
Exemple. C₃H₈ + 5 O₂ → 3 CO₂ + 4 H₂O (propane) et 2 Mg + O₂ → 2 MgO (magnésium). Laquelle rejette un gaz à effet de serre ?
La combustion du propane : elle produit du CO₂. Le magnésium ne contient pas de carbone : il ne donne que de l’oxyde de magnésium, solide.
Attention — la vapeur d’eau rejetée ne s’accumule pas ; CO et SO₂ sont des polluants, pas des gaz à effet de serre comptés.
Cas 2 · Faire un bilan carbone
Réflexe — équivalent CO₂ = masse × coefficient ; bilan net = émissions − absorptions.
Exemple. Une mine de charbon laisse échapper 8 t de méthane (le grisou) par an (1 t de méthane = 30 t de CO₂e) ; les arbres plantés sur son terril absorbent 15 t de CO₂. Bilan net ?
t de CO₂e ; bilan net : t de CO₂e par an.
Attention — une tonne de méthane ne « pèse » pas 30 t : c’est son effet de réchauffement qui compte pour 30 t de CO₂.
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Cas 3 · Pluie acide ou non ?
Réflexe — pH inférieur à 5,6 → pluie acide ; coupables : SO₂ et oxydes d’azote.
Exemple. Une pluie de pH 4,7 tombe sur une vallée où plusieurs usines brûlent du fioul lourd. Est-ce une pluie acide ? Quels gaz en sont la cause ?
4,7 est inférieur à 5,6 : c’est une pluie acide. Le SO₂ et les oxydes d’azote des fumées ont formé de l’acide sulfurique et de l’acide nitrique dans les nuages.
Attention — l’océan à pH 8,1 s’acidifie mais reste basique.
Cas 4 · Analyser et traiter une eau
Réflexe — masse = concentration × volume ; abattement = (entrée − sortie) ÷ entrée × 100.
Exemple. Une station reçoit 30 mg/L d’ammonium et en rejette 6 mg/L. Calcule l’abattement.
% de l’ammonium est retiré.
Attention — diluer ne dépollue pas ; épurer ne rend pas l’eau potable.
Cas 5 · Juger un procédé de chimie verte
Réflexe — économie d’atomes = produit voulu ÷ réactifs × 100 ; déchets = réactifs − produit.
Exemple. Un procédé transforme 400 kg de réactifs en 260 kg de produit voulu. Économie d’atomes et masse de déchets ?
% ; déchets : kg.
Attention — biosourcé (origine végétale) ne veut pas dire biodégradable.
Les pièges
- Croire que tout gaz toxique est un gaz à effet de serre (CO, SO₂).
- Additionner des tonnes de méthane et de CO₂ sans les convertir en équivalent CO₂.
- Dire que le CO₂ fait les pluies acides : il donne seulement à la pluie son pH de 5,6.
- Dire que l’océan est devenu acide : son pH baisse, mais il reste basique.
- Penser qu’on dépollue en diluant, ou qu’une eau épurée se boit.
- Confondre biosourcé et biodégradable.
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