Karamö, le prof virtuelLeçon 5 sur 16
Les eaux naturelles
Je sais nommer les différentes eaux naturelles, expliquer qu'elles sont toutes des mélanges et mettre en évidence ce qu'elles contiennent.
- 45 min
- 5 exercices corrigés
- 1 schéma
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Citer les principales eaux naturelles et leur origine
- Montrer que les eaux naturelles sont des mélanges (matières en suspension, sels et gaz dissous)
- Reconnaître la présence d'eau avec le sulfate de cuivre anhydre
- Distinguer eau douce et eau salée, eau dure et eau douce au savon
Avant de commencer : Mélanges, corps purs et solutions (leçons précédentes).
1Je découvre
La Guinée est souvent appelée le « château d'eau de l'Afrique de l'Ouest ». Le Niger, le Sénégal (par le Bafing) et la Gambie prennent leur source sur son territoire. Pendant les vacances, Ibrahima voyage de Conakry à Mamou, puis à Labé. Il voit la mer à Conakry, les rivières et les chutes d'eau du Fouta-Djallon, des puits dans les villages, des sources qui coulent au pied des collines, et, pendant la saison des pluies, de fortes averses.
À chaque étape, il remplit une petite bouteille. De retour à la maison, il aligne ses bouteilles : l'eau de mer est claire mais très salée, l'eau de la rivière est un peu trouble, l'eau de source est limpide, l'eau de pluie aussi. Il se demande si toutes ces eaux sont la même substance.
Quelles sont les eaux que l'on trouve dans la nature, et que contiennent-elles en plus de l'eau ?
2Je comprends
1. Les différentes eaux naturelles
Une eau naturelle est une eau que l'on trouve dans la nature, sans traitement par l'homme.
| Eau naturelle | Où la trouve-t-on ? | Caractéristique |
|---|---|---|
| Eau de pluie | tombe des nuages | peu de sels dissous, contient des gaz de l'air et des poussières |
| Eau de source | sort du sol au pied des collines | souvent limpide, contient des sels minéraux dissous |
| Eau de puits (eau souterraine) | nappe d'eau dans le sol | filtrée par le sol, contient des sels ; peut être polluée si le puits est mal protégé |
| Eau de rivière, de fleuve | Niger, Konkouré, Milo, Bafing… | souvent trouble (terre en suspension), surtout en saison des pluies |
| Eau de mare, de marigot | eau stagnante | souvent trouble, riche en microbes |
| Eau de mer | océan Atlantique | très salée |
On distingue deux grandes familles :
- les eaux douces, peu salées : pluie, sources, puits, rivières, fleuves, lacs ;
- les eaux salées : l'eau de mer, qui contient en moyenne environ 35 g de sels dissous par litre, surtout du chlorure de sodium (le sel de cuisine).
Sur la côte guinéenne, là où les fleuves rejoignent la mer (estuaires, mangroves), l'eau est saumâtre : un peu salée, entre eau douce et eau de mer.
2. Les eaux naturelles sont des mélanges
Aucune eau naturelle n'est un corps pur. Chacune contient, en plus de l'eau :
Des matières en suspension : terre, sable fin, débris de feuilles, que l'on voit ou qui troublent l'eau. On les met en évidence par décantation (dépôt au fond) et filtration (résidu sur le filtre).
Des sels minéraux dissous : invisibles, ils ne sont retenus ni par la décantation ni par la filtration. On les met en évidence par évaporation : quand on fait évaporer une eau de source dans une coupelle propre, il reste une fine trace blanche au fond. C'est le résidu sec.
Des gaz dissous : dioxygène (qui permet aux poissons de respirer), dioxyde de carbone. Quand on chauffe doucement de l'eau, de petites bulles apparaissent sur les parois bien avant l'ébullition : ce sont les gaz dissous qui s'échappent.
Des êtres vivants microscopiques : microbes (bactéries), parasites, algues. Invisibles à l'œil nu, ils peuvent provoquer des maladies (tu l'étudieras dans la leçon sur l'eau potable).
- 1Je laisse reposer l'eau : la terre se dépose au fond (décantation)
- 2Je filtre : les matières en suspension restent sur le filtre
- 3J'évapore le filtrat dans une coupelle : un résidu blanc reste (sels dissous)
- 4Je chauffe doucement une autre eau : des bulles apparaissent (gaz dissous)
Exemple
Comparer l'eau de pluie et l'eau de mer par évaporation.
On évapore 100 mL de chaque eau dans deux coupelles identiques.
Eau de pluie : il ne reste presque rien au fond, car elle contient très peu de sels dissous.
Eau de mer : il reste une couche blanche importante. Avec 35 g de sels par litre, 100 mL = 0,1 L d'eau de mer laissent environ 35 × 0,1 = 3,5 g de sels.
Conclusion : les deux eaux sont des mélanges, mais l'eau de mer est beaucoup plus riche en sels.
3. Comment reconnaître la présence d'eau ?
Pour prouver qu'un liquide contient de l'eau, on utilise le sulfate de cuivre anhydre : c'est une poudre blanche qui devient bleue au contact de l'eau.
- Poudre blanche + quelques gouttes d'un liquide → devient bleue : le liquide contient de l'eau.
- Elle reste blanche : pas d'eau.
Ce test montre la présence d'eau, mais il ne dit pas si le liquide est de l'eau pure : l'eau de mer fait aussi bleuir le sulfate de cuivre anhydre.
4. Eau dure et eau douce au savon
Selon les sols qu'elles traversent, les eaux souterraines contiennent plus ou moins de calcaire dissous (sels de calcium et de magnésium).
- Une eau dure contient beaucoup de ces sels : le savon y mousse mal, et elle laisse des dépôts blancs dans les bouilloires.
- Une eau douce (au sens du savon) en contient peu : le savon mousse facilement.
Exemple
Test de la mousse.
Dans deux bouteilles, on met le même volume d'eau distillée et d'eau de puits, puis 5 gouttes de solution savonneuse. On bouche et on agite.
Eau distillée : mousse abondante et durable.
Eau de puits : peu de mousse et un léger trouble.
Conclusion : l'eau de puits est plus dure ; elle contient des sels (calcium, magnésium) qui gênent la formation de mousse.
Méthode
Pour analyser une eau naturelle :
- J'observe son aspect : limpide ou trouble, couleur, odeur (sans la goûter).
- Je décante puis je filtre : je mets en évidence les matières en suspension.
- J'évapore le filtrat : je mets en évidence les sels dissous.
- Je chauffe doucement : je mets en évidence les gaz dissous.
- Je conclus : c'est un mélange, et je cite ses constituants.
5. Une ressource précieuse
La Guinée reçoit beaucoup de pluie, surtout en Basse-Guinée et en Guinée forestière. Mais une eau abondante n'est pas forcément une eau saine : les eaux de surface sont exposées aux déchets, aux excréments et aux produits chimiques (orpaillage, engrais). Protéger les sources, couvrir les puits et ne pas jeter d'ordures dans les rivières, c'est protéger l'eau de tous.
3Je retiens
Je retiens
Eaux naturelles : eau de pluie, de source, de puits, de rivière, de mare, de mer.
Eaux douces (peu salées) et eau salée (mer : environ 35 g de sels par litre en moyenne).
Toutes les eaux naturelles sont des mélanges : matières en suspension, sels minéraux dissous, gaz dissous, microbes.
Décantation et filtration révèlent les matières en suspension ; l'évaporation révèle les sels dissous (résidu sec).
Le sulfate de cuivre anhydre, blanc, devient bleu en présence d'eau.
Eau dure : riche en calcaire, le savon mousse mal.
4Erreurs fréquentes
- Croire que l'eau de pluie ou de source est un corps pur : elle contient des gaz, des sels et parfois des microbes.
- Penser que la filtration enlève le sel : les sels dissous traversent le filtre ; il faut évaporer pour les voir.
- Croire que le sulfate de cuivre anhydre prouve que l'eau est pure : il montre seulement qu'il y a de l'eau.
- Goûter une eau inconnue pour l'analyser : on ne goûte jamais une eau dont on ne connaît pas l'origine.
5Je m’exerce
1Exercice 1
Cite quatre eaux naturelles et classe-les en eaux douces ou eau salée.
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Par exemple : eau de pluie, eau de source, eau de puits, eau de rivière (eaux douces) ; eau de mer (eau salée).
2Exercice 2
Réponds par vrai ou faux, puis corrige les phrases fausses.
a) L'eau de source est un corps pur.
b) Le sulfate de cuivre anhydre devient bleu en présence d'eau.
c) La filtration retient les sels dissous.
d) L'eau de mer contient surtout du chlorure de sodium dissous.
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a) Faux : l'eau de source est un mélange (elle contient des sels et des gaz dissous).
b) Vrai.
c) Faux : les sels dissous traversent le filtre ; seule l'évaporation les met en évidence.
d) Vrai.
3Exercice 3
Kadiatou fait évaporer 50 mL d'eau de mer. En prenant 35 g de sels par litre, quelle masse de sels obtient-elle ?
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50 mL = 0,05 L. Masse de sels = 35 × 0,05 = 1,75 g.
4Exercice 4
Mamadou chauffe doucement de l'eau de puits dans une casserole transparente. Avant l'ébullition, il voit de petites bulles sur les parois.
a) Que contiennent ces bulles ?
b) Quelle conclusion peut-il tirer sur l'eau de puits ?
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a) Ces bulles contiennent les gaz dissous dans l'eau (air : dioxygène, diazote, et dioxyde de carbone) qui s'échappent quand l'eau chauffe.
b) L'eau de puits contient des gaz dissous : c'est un mélange, pas un corps pur.
5Exercice 5
(Synthèse) On veut montrer qu'une eau de rivière trouble de la saison des pluies est un mélange.
a) Décris trois expériences et ce qu'elles mettent en évidence.
b) Après ces expériences, peut-on dire que l'eau filtrée est bonne à boire ? Justifie.
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a) 1. Décantation : on laisse reposer, la terre se dépose au fond ; cela montre les matières en suspension. 2. Filtration : un résidu reste sur le filtre ; le filtrat est plus clair. 3. Évaporation du filtrat : un résidu sec blanc reste ; cela montre les sels dissous. (On peut ajouter : un chauffage doux montre les gaz dissous.)
b) Non. L'eau filtrée est limpide, mais elle peut encore contenir des microbes invisibles et des substances dissoutes nocives. Pour la boire, il faut la désinfecter (par exemple la faire bouillir).
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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