Analyse acido-basique en pratique : sujet d’entraînement de chimie

Évaluez votre compréhension de l’analyse acido-basique avec ce sujet d’entraînement original de chimie noté sur 50 points. Mettez vos compétences en pratique à travers les sondes numériques, le titrage de produits ménagers, le contrôle qualité industriel et les pratiques de recherche respectueuses, avec des corrigés détaillés et un barème complet.

Il s’agit d’un sujet d’entraînement original de tutorgum portant sur l’analyse acido-basique en pratique, fondé sur le périmètre thématique fourni pour chemistry-2017. Il évalue les mesures numériques du pH et de la conductivité, l’analyse de l’acidité de produits ménagers, le contrôle qualité industriel par titrage et l’étude respectueuse de l’analyse acido-basique dans les contextes communautaires des peuples aborigènes et insulaires du détroit de Torres. Il s’agit d’un sujet ciblé sur un thème précis, et non d’un examen portant sur l’ensemble du cours, ni d’un sujet officiel, approuvé, antérieur ou prédictif de la NESA.

01Consignes d’examen

ConditionDétails
Total des points50
Temps de lecture conseillé5 minutes
Durée de travail conseillée75 minutes
MatérielCalculatrice scientifique et règle
QuestionsRépondez aux cinq questions
Présentation des calculsMontrez les calculs, les substitutions numériques, les unités et les arrondis appropriés

Ces conditions sont proposées pour ce sujet d’entraînement et ne constituent pas des indications concernant les règles officielles d’un examen.

Périmètre évalué

Ce sujet évalue uniquement le périmètre thématique fourni :

  • Les sondes et les instruments numériques utilisés pour recueillir, traiter et évaluer les données de pH et de conductivité.
  • L’étalonnage, la qualité de l’échantillonnage, la répétabilité et l’adéquation des méthodes analytiques.
  • L’analyse de l’acidité de produits ménagers, notamment par titrage, ainsi que la communication des résultats.
  • Le titrage industriel, le contrôle qualité et les décisions relatives aux spécifications des produits.
  • L’étude respectueuse de l’analyse acido-basique dans les contextes aborigènes et insulaires du détroit de Torres, notamment en ce qui concerne l’autorité des communautés, le contexte culturel et la communication responsable des résultats.

Les autres modules de chimie et les contenus qui ne relèvent pas de ce périmètre précis sont exclus.

Conventions de calcul

  • Utilisez les litres pour calculer les quantités de matière à partir de concentrations exprimées en mol L⁻¹.
  • Indiquez les unités dans les réponses numériques, sauf lorsque la grandeur est sans unité, comme le pH.
  • Donnez les réponses avec un nombre de chiffres significatifs approprié, cohérent avec les données fournies.
  • Lisez attentivement chaque question. Présentez les éléments qui étayent vos conclusions, en particulier lorsque vous évaluez des données ou l’adéquation d’une méthode.

02Questions

Question 1 (8 points)

Un élève souhaite mesurer le pH d’un produit nettoyant ménager alcalin à l’aide d’une sonde numérique de pH.

La sonde a été étalonnée à l’aide de solutions tampons de pH 4.00 et de pH 7.00. Un technicien vérifie ensuite son fonctionnement à l’aide de portions fraîches de trois solutions tampons certifiées.

pH certifié de la solution tamponLecture de la sonde
4.004.02
7.006.99
10.009.62

Le critère d’acceptation exige que chaque vérification présente un écart inférieur ou égal à ±0.05 unité de pH par rapport à la valeur certifiée.

(a) Calculez l’écart absolu entre la valeur certifiée et la lecture de la sonde pour chaque solution tampon. (3 points)

(b) Déterminez si ces résultats justifient l’utilisation de la sonde sur toute la plage de pH, notamment pour le produit nettoyant alcalin. Justifiez votre décision à l’aide du critère d’acceptation. (2 points)

(c) Décrivez une procédure corrective appropriée et une étape de vérification à effectuer avant d’utiliser la sonde pour mesurer le produit nettoyant. (3 points)

Question 2 (9 points)

Une équipe de terrain recueille trois mesures répétées du pH et de la conductivité pour chacun de trois échantillons d’eau. Chaque série de mesures correspond à des mesures répétées d’un même échantillon.

La conductivité est exprimée en microsiemens par centimètre (µS cm⁻¹).

ÉchantillonMesures du pHMesures de la conductivité (µS cm⁻¹)
A6.42, 6.48, 6.43180, 185, 181
B5.12, 5.18, 7.82620, 625, 618
C7.21, 7.24, 7.22205, 208, 206
Graphique linéaire des trois mesures répétées du pH des échantillons d’eau A, B et C, représentées en fonction du numéro de répétition de 1 à 3. Le pH de l’échantillon A varie de 6.42 à 6.48, celui de l’échantillon B de 5.12 à 7.82 et celui de l’échantillon C de 7.21 à 7.24.
  • Échantillon A
  • Échantillon B
  • Échantillon C
Mesures réelles du pH tirées de l’article, représentées en fonction du numéro de répétition. L’axe vertical doit couvrir les valeurs de pH de 4 à 8. Les lignes relient les mesures successives de chaque échantillon.

(a) Calculez le pH moyen des échantillons A et C, en donnant chaque réponse à deux décimales. (2 points)

(b) Identifiez l’échantillon dont les mesures du pH présentent la moins bonne répétabilité. Calculez l’étendue de ses mesures. (2 points)

(c) Calculez la conductivité moyenne de l’échantillon B. Indiquez l’unité appropriée. (2 points)

(d) Énoncez une déduction étayée par les données de conductivité de l’échantillon B. Énoncez ensuite une conclusion concernant cet échantillon qui ne peut pas être établie à partir de la seule conductivité. (2 points)

(e) Indiquez une vérification de procédure à effectuer avant d’accepter les résultats de pH de l’échantillon B. (1 point)

Question 3 (11 points)

Un élève étudie l’acidité d’une boisson au citron consommée à la maison à l’aide d’un titrage.

Le pH de la boisson d’origine, mesuré séparément, est de 2.84.

L’élève prélève à la pipette 10.00 mL de la boisson, les transfère dans une fiole jaugée de 100.0 mL et complète avec de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. Une aliquote de 20.00 mL, c’est-à-dire une portion mesurée, de cette solution diluée est ensuite titrée avec une solution d’hydroxyde de sodium, NaOH, de concentration 0.1000 mol L⁻¹.

Le volume versé (titre) correspond au volume de titrant délivré pour atteindre le point final du titrage.

Les trois volumes versés sont les suivants :

EssaiVolume de NaOH versé (mL)
112.35
212.45
312.40

Pour les calculs, supposez que l’acide citrique est le seul acide contribuant au volume de titrant nécessaire. Utilisez l’équation de réaction fournie :

\[ \ce{C6H8O7 + 3NaOH -> Na3C6H5O7 + 3H2O} \]

(a) Calculez le volume moyen versé. (1 point)

(b) Calculez la quantité de matière de NaOH, en moles, délivrée pour le volume moyen versé. (2 points)

(c) Calculez la concentration d’acide citrique dans la boisson diluée, en mol L⁻¹. (3 points)

(d) Calculez la concentration d’acide citrique dans la boisson d’origine, en mol L⁻¹. (2 points)

(e) Expliquez pourquoi le pH mesuré et la concentration obtenue par titrage décrivent des propriétés différentes de la boisson. (2 points)

(f) Donnez une raison pour laquelle la valeur calculée pourrait ne pas correspondre à la concentration réelle d’acide citrique dans une boisson réelle. (1 point)

Question 4 (12 points)

Une usine industrielle fabrique une solution nettoyante contenant un acide monoprotique représenté par HZ. Un acide monoprotique réagit avec une mole de NaOH par mole d’acide.

Un technicien chargé du contrôle qualité titre un échantillon de 25.00 mL de chaque lot à l’aide d’une solution de NaOH étalonnée de concentration 0.1500 mol L⁻¹.

La réaction est la suivante :

\[ \ce{HZ + NaOH -> NaZ + H2O} \]

Les spécifications du produit exigent une concentration en acide comprise entre 0.185 et 0.195 mol L⁻¹, bornes incluses.

Les volumes versés suivants sont relevés.

EssaiLot A (mL)Lot B (mL)
131.5534.20
231.6034.15
331.6534.25

(a) Calculez le volume moyen versé pour chaque lot. (2 points)

(b) Calculez la concentration en acide de chaque lot, en mol L⁻¹. (4 points)

(c) Déterminez quel lot respecte les spécifications du produit. Justifiez votre décision à l’aide de données numériques. (2 points)

(d) Expliquez une raison pour laquelle plusieurs volumes versés sont mesurés. Indiquez une limite du fait de se fier uniquement à des mesures répétées. (2 points)

(e) Recommandez deux mesures de contrôle qualité appropriées pour le lot B avant sa libération pour utilisation. (2 points)

Question 5 (10 points)

Un projet fictif contemporain de surveillance environnementale est dirigé par l’équipe de rangers d’une communauté aborigène. L’équipe sélectionne deux sites de suivi et associe ses observations ancrées dans le territoire aux mesures effectuées à l’aide de sondes numériques de pH et de conductimètres.

Un partenaire de recherche rédige un rapport qui décrit le projet comme « une méthode aborigène traditionnelle permettant d’identifier les eaux acides », en se fondant uniquement sur les lectures des instruments. Le partenaire propose également de publier les emplacements exacts des sites et les observations de l’équipe sans demander d’approbation supplémentaire à la communauté.

Ce scénario est fictif. Il ne décrit aucune communauté, pratique culturelle ou système de connaissances particulier.

(a) Expliquez ce que les mesures du pH et de la conductivité permettent chacune d’établir au sujet d’un échantillon d’eau. Indiquez une limite de chaque mesure. (4 points)

(b) Identifiez deux actions qui favoriseraient une collaboration respectueuse et permettraient à la communauté de conserver le contrôle des connaissances et des données concernées par le projet. (2 points)

(c) Évaluez la description proposée pour le projet. Suggérez une manière plus exacte de décrire ce travail dans une ressource pédagogique publiée. (2 points)

(d) Identifiez deux vérifications scientifiques à effectuer avant de communiquer les mesures de terrain. (2 points)

03Corrigés détaillés et barème

Accordez les points de méthode lorsqu’un élève applique une méthode correcte à un résultat numérique antérieur, même si ce résultat comporte une erreur. Acceptez les méthodes mathématiquement équivalentes, les arrondis appropriés et les procédures alternatives valides lorsque la question le permet.

Corrigé 1

(a) Calculer les écarts absolus. (3 points)

L’écart absolu est la valeur absolue de la différence entre la lecture de la sonde et le pH certifié.

Pour la solution tampon de pH 4.00 :

\[ |4.02-4.00|=0.02 \]

Pour la solution tampon de pH 7.00 :

\[ |6.99-7.00|=0.01 \]

Pour la solution tampon de pH 10.00 :

\[ |9.62-10.00|=0.38 \]

Les écarts sont respectivement de 0.02, 0.01 et 0.38 unité de pH.

Barème :

  • 1 point pour l’écart de la solution tampon de pH 4.00.
  • 1 point pour l’écart de la solution tampon de pH 7.00.
  • 1 point pour l’écart de la solution tampon de pH 10.00.

(b) Évaluer l’adéquation de la sonde. (2 points)

La sonde ne satisfait pas au critère d’acceptation sur toute la plage de pH.

Les vérifications à pH 4.00 et pH 7.00 présentent des écarts inférieurs à la limite autorisée de ±0.05. En revanche, la vérification à pH 10.00 présente un écart de 0.38, qui dépasse la limite autorisée.

Ces résultats ne justifient pas l’utilisation de la sonde pour le produit nettoyant alcalin tant que le problème d’étalonnage n’a pas été résolu.

Barème :

  • 1 point pour avoir conclu correctement que la sonde n’est pas acceptable sur toute la plage de pH.
  • 1 point pour avoir identifié l’échec de la vérification à pH 10.00 et comparé son écart à la tolérance.

(c) Recommander une procédure corrective. (3 points)

Une procédure appropriée consisterait à :

  1. Nettoyer et rincer la sonde, vérifier qu’elle n’est pas endommagée et contrôler qu’elle a été conservée correctement.
  2. Effectuer un nouvel étalonnage à l’aide de solutions tampons fraîches et adaptées, notamment à pH 7.00 et pH 10.00, afin de couvrir la plage alcaline attendue.
  3. Vérifier l’étalonnage à l’aide d’un étalon connu approprié avant de mesurer le produit nettoyant. La sonde ne doit pas être utilisée pour communiquer des résultats tant que les vérifications ne respectent pas le critère d’acceptation. Si elle continue à échouer, elle doit être réparée ou remplacée.

Barème :

  • 1 point pour une étape appropriée de nettoyage, d’inspection ou d’entretien.
  • 1 point pour un nouvel étalonnage à l’aide de solutions tampons fraîches et adaptées.
  • 1 point pour la vérification à l’aide d’un étalon connu et pour la réponse appropriée si la sonde échoue encore.

Corrigé 2

(a) Calculer le pH moyen des échantillons A et C. (2 points)

Le pH moyen se calcule en additionnant les mesures répétées, puis en divisant la somme par trois.

Pour l’échantillon A :

\[ \begin{aligned} \text{pH moyen} &=\frac{6.42+6.48+6.43}{3}\\ &=\frac{19.33}{3}\\ &=6.44 \end{aligned} \]

Pour l’échantillon C :

\[ \begin{aligned} \text{pH moyen} &=\frac{7.21+7.24+7.22}{3}\\ &=\frac{21.67}{3}\\ &=7.22 \end{aligned} \]

Barème :

  • 1 point pour le pH moyen correct de l’échantillon A.
  • 1 point pour le pH moyen correct de l’échantillon C.

(b) Identifier l’échantillon présentant la moins bonne répétabilité. (2 points)

L’échantillon B présente la moins bonne répétabilité, car ses mesures varient beaucoup plus que celles des échantillons A et C.

L’étendue correspond à la mesure la plus élevée moins la mesure la plus faible :

\[ \begin{aligned} \text{Étendue}&=7.82-5.12\\ &=2.70\text{ unités de pH} \end{aligned} \]

Cette grande étendue indique que les mesures répétées du pH de l’échantillon B sont incohérentes.

Barème :

  • 1 point pour avoir identifié l’échantillon B.
  • 1 point pour avoir calculé une étendue de 2.70 unités de pH.

(c) Calculer la conductivité moyenne de l’échantillon B. (2 points)

La conductivité moyenne est :

\[ \begin{aligned} \text{Conductivité moyenne} &=\frac{620+625+618}{3}\\ &=\frac{1863}{3}\\ &=621\text{ µS cm}^{-1} \end{aligned} \]

Barème :

  • 1 point pour le calcul correct de la moyenne.
  • 1 point pour la réponse correcte avec les unités.

(d) Interpréter les données de conductivité. (2 points)

La conductivité moyenne de l’échantillon B est de 621 µS cm⁻¹, une valeur nettement supérieure à la conductivité moyenne de l’échantillon A (182 µS cm⁻¹) ou de l’échantillon C (environ 206 µS cm⁻¹).

Cela permet de déduire que l’échantillon B contient une plus grande quantité d’ions mobiles dissous. Toutefois, la conductivité seule ne permet ni d’identifier les ions présents ni d’établir si l’échantillon est acide ou alcalin.

Barème :

  • 1 point pour une déduction raisonnable fondée sur la conductivité plus élevée.
  • 1 point pour l’explication d’une limite valide, par exemple l’impossibilité d’identifier des ions précis ou de déterminer l’acidité à partir de la seule conductivité.

Le pH et la conductivité mesurent des propriétés différentes

Échelle de pH

Acide : inférieur à 7 ; neutre : 7 ; alcalin : supérieur à 7 (à 25 °C).

Indique l’acidité ou la basicité.

Échelle de conductivité

De faible → à élevée lorsque la concentration et la mobilité des ions mobiles dissous augmentent.

Ne détermine pas directement le pH et ne permet pas d’identifier des ions spécifiques.

Le pH décrit l’acidité ou la basicité ; la conductivité reflète la capacité des ions mobiles dissous à transporter le courant électrique. La conductivité ne détermine pas directement le pH. À 25 °C, le pH neutre est égal à 7.

(e) Recommander une vérification de procédure. (1 point)

Le technicien pourrait rincer la sonde de pH, la placer dans une nouvelle portion de l’échantillon B, attendre que la lecture se stabilise, puis répéter la mesure. Il pourrait également vérifier l’étalonnage de la sonde à l’aide de solutions tampons appropriées.

L’une ou l’autre de ces méthodes pourrait aider à déterminer si les lectures incohérentes proviennent de la procédure de mesure ou de l’instrument.

Barème :

  • 1 point pour une vérification de procédure valide.

Corrigé 3

(a) Calculer le volume moyen versé. (1 point)

\[ \begin{aligned} \text{Volume moyen versé} &=\frac{12.35+12.45+12.40}{3}\\ &=12.40\text{ mL} \end{aligned} \]

Barème :

  • 1 point pour le volume moyen versé correct.

(b) Calculer la quantité de NaOH. (2 points)

Commencez par convertir le volume moyen versé en litres :

\[ 12.40\text{ mL}=0.01240\text{ L} \]

La quantité de matière d’une substance dissoute, \(n\), se calcule en multipliant sa concentration, \(c\), par son volume, \(V\), exprimé en litres.

\[ \begin{aligned} n(\ce{NaOH})&=cV\\ &=0.1000\times0.01240\\ &=0.001240\text{ mol} \end{aligned} \]

La quantité de NaOH délivrée est donc de \(1.240\times10^{-3}\) mol.

Barème :

  • 1 point pour la conversion du volume versé en litres et l’utilisation de la relation correcte.
  • 1 point pour la quantité de matière correcte, exprimée en moles.

(c) Calculer la concentration dans la boisson diluée. (3 points)

L’équation fournie indique qu’une mole d’acide citrique réagit avec trois moles de NaOH.

Par conséquent :

\[ \begin{aligned} n(\text{acide citrique}) &=\frac{n(\ce{NaOH})}{3}\\ &=\frac{0.001240}{3}\\ &=4.133\times10^{-4}\text{ mol} \end{aligned} \]

L’aliquote titrée a un volume de 20.00 mL, soit 0.02000 L.

La concentration d’acide citrique dans la boisson diluée est :

\[ \begin{aligned} c&=\frac{n}{V}\\ &=\frac{4.133\times10^{-4}}{0.02000}\\ &=0.02067\text{ mol L}^{-1} \end{aligned} \]

Barème :

  • 1 point pour l’application correcte du rapport molaire de 1:3 entre l’acide citrique et le NaOH.
  • 1 point pour la division par le volume correct de l’aliquote, exprimé en litres.
  • 1 point pour la concentration correcte avec les unités.

(d) Calculer la concentration dans la boisson d’origine. (2 points)

L’échantillon initial de 10.00 mL a été dilué jusqu’à un volume final de 100.0 mL.

Le facteur de dilution est :

\[ \text{Facteur de dilution}=\frac{100.0}{10.00}=10.00 \]

La concentration initiale est donc dix fois supérieure à celle de la solution diluée :

\[ \begin{aligned} c_{\text{initiale}} &=0.02067\times10.00\\ &=0.2067\text{ mol L}^{-1} \end{aligned} \]

Sous réserve de l’hypothèse énoncée, la concentration estimée en acide citrique dans la boisson d’origine est de \(0.2067\text{ mol L}^{-1}\).

Barème :

  • 1 point pour avoir identifié et appliqué le facteur de dilution de 10.00.
  • 1 point pour la concentration initiale correcte avec les unités.

Des données du titrage à la concentration initiale

  1. Préparer la dilution

    Diluer un échantillon initial mesuré jusqu’à un volume final connu.

  2. Titrer une aliquote

    Titrer une portion mesurée avec une solution de NaOH étalonnée ; noter le volume versé.

  3. Calculer la quantité de matière d’acide

    Utiliser la quantité de matière de NaOH et le rapport molaire de l’équation équilibrée.

  4. Déterminer la concentration diluée

    Diviser la quantité de matière d’acide par le volume de l’aliquote en litres.

  5. Retrouver la concentration initiale

    Multiplier la concentration diluée par le facteur de dilution.

Suppose que l’équation équilibrée représente l’acide mesuré et qu’aucun autre acide n’interfère. Dans le cas contraire, le titrage peut mesurer l’acidité titrable totale.

(e) Expliquer la différence entre le pH et les résultats du titrage. (2 points)

Le pH de 2.84 indique le caractère acide de la boisson d’origine au moment de la mesure. Il est lié à l’activité des ions hydrogène dans la solution.

Le titrage mesure la quantité de NaOH nécessaire pour neutraliser les acides jusqu’au point final choisi. Sous réserve de l’hypothèse énoncée, il permet d’estimer la concentration en acide citrique. Plus généralement, un titrage peut servir à déterminer l’acidité titrable, qui est une propriété différente du pH.

Ces deux mesures répondent à des questions différentes. La valeur du pH ne peut donc pas être directement substituée dans le calcul du titrage.

Barème :

  • 1 point pour l’explication de ce qu’indique le pH.
  • 1 point pour l’explication de ce que mesure le titrage et la distinction entre les deux grandeurs.

(f) Indiquer une limite. (1 point)

Une boisson réelle peut contenir d’autres acides qui réagissent également avec le NaOH. Si ces acides sont présents, le titrage peut mesurer l’acidité titrable totale de la boisson plutôt que la concentration réelle en acide citrique seul.

Barème :

  • 1 point pour l’identification d’une limite valide, comme la présence d’autres acides ou l’incertitude concernant le point final.

Corrigé 4

(a) Calculer le volume moyen versé pour chaque lot. (2 points)

Pour le lot A :

\[ \begin{aligned} \text{Volume moyen versé} &=\frac{31.55+31.60+31.65}{3}\\ &=31.60\text{ mL} \end{aligned} \]

Pour le lot B :

\[ \begin{aligned} \text{Volume moyen versé} &=\frac{34.20+34.15+34.25}{3}\\ &=34.20\text{ mL} \end{aligned} \]

Barème :

  • 1 point pour le volume moyen versé correct du lot A.
  • 1 point pour le volume moyen versé correct du lot B.

(b) Calculer la concentration en acide de chaque lot. (4 points)

La réaction entre HZ et NaOH présente un rapport molaire de 1:1. La quantité de matière d’acide présente dans chaque échantillon est donc égale à la quantité de matière de NaOH délivrée au volume moyen versé.

Pour le lot A :

\[ \begin{aligned} n(\ce{NaOH}) &=cV\\ &=0.1500\times0.03160\\ &=0.004740\text{ mol} \end{aligned} \]

La concentration en acide est :

\[ \begin{aligned} c(\ce{HZ}) &=\frac{0.004740}{0.02500}\\ &=0.1896\text{ mol L}^{-1} \end{aligned} \]

Pour le lot B :

\[ \begin{aligned} n(\ce{NaOH}) &=0.1500\times0.03420\\ &=0.005130\text{ mol} \end{aligned} \]

La concentration en acide est :

\[ \begin{aligned} c(\ce{HZ}) &=\frac{0.005130}{0.02500}\\ &=0.2052\text{ mol L}^{-1} \end{aligned} \]

Les concentrations calculées sont de 0.1896 mol L⁻¹ pour le lot A et de 0.2052 mol L⁻¹ pour le lot B.

Barème :

  • 1 point pour le calcul correct de la quantité de NaOH pour le lot A.
  • 1 point pour le calcul correct de la concentration en acide du lot A.
  • 1 point pour le calcul correct de la quantité de NaOH pour le lot B.
  • 1 point pour le calcul correct de la concentration en acide du lot B.

(c) Déterminer quel lot respecte les spécifications. (2 points)

Le lot A respecte les spécifications, car sa concentration de 0.1896 mol L⁻¹ se situe dans la plage autorisée de 0.185 à 0.195 mol L⁻¹.

Le lot B ne respecte pas les spécifications, car sa concentration de 0.2052 mol L⁻¹ dépasse la limite supérieure de 0.195 mol L⁻¹.

Barème :

  • 1 point pour avoir correctement identifié le lot A comme conforme et le lot B comme non conforme.
  • 1 point pour avoir justifié la décision à l’aide des concentrations calculées et des limites spécifiées.

(d) Expliquer l’objectif et la limite des volumes versés répétés. (2 points)

Les volumes versés répétés permettent d’évaluer la répétabilité. Des résultats similaires indiquent que la procédure de mesure produit des résultats cohérents, tandis qu’un résultat inhabituel peut signaler une erreur aléatoire ou un problème de procédure.

Cependant, des mesures répétées ne révèlent pas nécessairement une erreur systématique. Par exemple, un instrument de mesure mal étalonné ou une concentration incorrecte de NaOH pourrait affecter tous les essais de manière similaire.

Barème :

  • 1 point pour l’explication de la manière dont les volumes versés répétés permettent d’évaluer la cohérence ou de repérer des résultats aberrants.
  • 1 point pour l’identification d’une limite, comme l’incapacité à détecter une erreur systématique par la seule répétition des mesures.

(e) Recommander deux mesures de contrôle qualité pour le lot B. (2 points)

Premièrement, mettre le lot B en attente et ne pas le libérer pour utilisation tant que le résultat reste hors spécifications.

Deuxièmement, prélever un nouvel échantillon représentatif et répéter le titrage avec du matériel vérifié et une solution de NaOH étalonnée. Si le résultat est confirmé, examiner le procédé de production et appliquer la procédure corrective approuvée par l’usine avant de tester à nouveau le lot.

Contrôle qualité industriel d’un acide

  1. Échantillonner le lot

    Prélever un échantillon représentatif en suivant une procédure uniforme.

  2. Titrer l’échantillon

    Titrer une aliquote mesurée avec une solution de NaOH étalonnée.

  3. Calculer la concentration

    Utiliser le volume moyen versé, la concentration de NaOH et le rapport molaire de la réaction.

  4. Vérifier les spécifications

    Comparer la concentration en acide calculée à la plage autorisée.

  5. Mettre en attente ou libérer

    Libérer le lot s’il est conforme ; sinon, le mettre en attente, enquêter et effectuer un nouveau contrôle.

Ne libérer le lot que si des résultats analytiques valides respectent les spécifications du produit. Si les résultats ne sont pas conformes ou sont incertains, mettre le lot en attente, enquêter et effectuer de nouveaux contrôles si nécessaire.

Barème :

  • 1 point pour avoir recommandé de mettre le lot en attente jusqu’à confirmation du résultat.
  • 1 point pour avoir recommandé un nouvel échantillonnage, un nouveau titrage ou une enquête appropriée avant la libération du lot.

Corrigé 5

(a) Expliquer ce que permettent d’établir les mesures du pH et de la conductivité. (4 points)

Le pH indique dans quelle mesure un échantillon d’eau est acide ou basique. Toutefois, une mesure du pH seule ne permet pas d’identifier la substance responsable de l’acidité mesurée ni d’en expliquer l’origine.

La conductivité indique dans quelle mesure une solution conduit le courant électrique, ce qui dépend de la présence et du comportement des ions mobiles dissous. Cependant, la conductivité seule ne permet pas d’identifier les ions présents ni d’établir si l’eau est acide ou alcaline.

Ces mesures fournissent des informations complémentaires. Aucune d’elles, prise isolément, ne permet d’identifier la cause d’une modification de la qualité de l’eau.

Barème :

  • 1 point pour l’explication de ce qu’indique le pH.
  • 1 point pour l’indication d’une limite des mesures du pH.
  • 1 point pour l’explication de ce qu’indique la conductivité.
  • 1 point pour l’indication d’une limite des mesures de conductivité.

(b) Recommander deux actions en faveur d’une collaboration respectueuse. (2 points)

Deux actions appropriées sont les suivantes :

  1. Obtenir le consentement éclairé de la communauté concernée et respecter ses protocoles avant d’utiliser, de partager ou de publier des observations et des informations sur les sites.
  2. Convenir de la manière dont la communauté contrôlera, examinera, interprétera et approuvera l’utilisation de ses connaissances et de ses données, notamment en ce qui concerne l’attribution appropriée et les restrictions relatives au partage d’emplacements sensibles.

Les peuples aborigènes et insulaires du détroit de Torres sont divers. Les chercheurs ne doivent pas supposer que les protocoles, les connaissances ou les préférences d’une communauté s’appliquent à une autre.

Barème :

  • 1 point pour une action appropriée concernant le consentement, la consultation ou les protocoles communautaires.
  • 1 point pour une action appropriée concernant le contrôle des données, l’approbation de la publication, l’attribution ou la protection des informations sensibles.

(c) Évaluer la description proposée. (2 points)

La description n’est pas justifiée par les éléments fournis. L’utilisation de sondes numériques dans un projet contemporain dirigé par une communauté ne permet pas, à elle seule, d’établir que la méthode est traditionnelle. De même, l’utilisation d’instruments dans le cadre d’un seul projet ne justifie pas une affirmation générale concernant tous les peuples aborigènes et insulaires du détroit de Torres.

Une description plus exacte serait :

Un projet contemporain de surveillance de l’eau dirigé par une communauté, qui associe des observations ancrées dans le territoire à des mesures du pH et de la conductivité, et dont la description et le partage sont soumis à l’approbation de la communauté participante.

Toute connaissance ou pratique culturelle particulière ne devrait être décrite qu’avec des éléments justificatifs appropriés, dans son contexte, avec autorisation et attribution adéquates.

Barème :

  • 1 point pour avoir expliqué pourquoi la description proposée n’est pas étayée ou constitue une généralisation excessive.
  • 1 point pour avoir proposé une description alternative exacte et convenablement contextualisée.

(d) Identifier deux vérifications scientifiques. (2 points)

Les vérifications appropriées comprennent notamment :

  • Vérifier l’étalonnage de la sonde de pH et du conductimètre à l’aide d’étalons appropriés avant et après le travail de terrain.
  • Effectuer des mesures répétées selon une procédure cohérente, rincer les sondes entre les échantillons et consigner les conditions d’échantillonnage pertinentes.

Ces vérifications permettent de déterminer si les mesures sont fiables et si les résultats peuvent être comparés de manière pertinente.

Barème :

  • 1 point pour une vérification valide de l’étalonnage ou du fonctionnement des instruments.
  • 1 point pour une vérification valide de l’échantillonnage, de la répétition des mesures ou de la qualité des mesures.