l`element cuivre - Lycée Paul Cézanne

Lycée Paul Cézanne – 2005 - TP Chimie seconde n°5
L'ELEMENT CUIVRE
Objectifs: découvrir la notion d'élément chimique à partir d'expériences mettant en jeu le cuivre.
I ESPECES CHMIQUES CONTENANT L'ELEMENT CUIVRE
Nous allons réaliser une série de réactions chimiques au cours desquelles interviennent:
• le cuivre métallique: Cu
• l'ion cuivre (II): Cu2+
• l'oxyde de cuivre: CuO
• l'hydroxyde de cuivre: Cu(OH)2.
1) Quelle est la couleur du métal cuivre ? Quels sont ses propriétés ?
2) Quelle est la couleur d'une solution contenant les ions cuivre (II) Cu2+ ?
3) Comment se présente l'oxyde de cuivre CuO et l'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2 ? Quelles sont leur couleur ?
II EXPERIENCES
1) Action de l'acide nitrique HNO3 sur le métal cuivre Cu
• Dans un tube a essais placer 1cm de tournure de cuivre.
• Ajouter 1 mL d'acide nitrique concentré (attention ! pur à 58%).
• Adapter un tube à dégagement dont l'extrémité plonge dans un
second tube à essais rempli au ¾ d'eau.
• Observer.
a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs).
b) Copier et compléter le tableau ci-dessous:
c) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction.
Observation
Interprétation
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2) Action des ions hydroxyde OH- sur les ions cuivre (II) Cu2+
• Verser 2 mL de sulfate de cuivre (contenant les ions Cu2+)
dans un tube à essais.
• Ajouter 2 mL de soude (contenant des ions OH-).
a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs).
Observation
Interprétation
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•
b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction.
Acide nitrique:
HNO3, incolore
Métal cuivre
Ions OHincolores
Ions Cu2+, bleus
Cu(OH)2,
solide bleu
3) Chauffage de l'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2
• Chauffer le tube à essais précédent jusqu'à changement de couleur du précipité.
a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs).
Observation
Interprétation
•
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b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction.
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4) Action du métal fer sur les ions cuivre (II) Cu2+
• Dans un tube à essais introduire de la poudre de fer.
• Verser 2 mL de sulfate de cuivre et agiter.
• Attendre quelques minutes et observer.
a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs).
Observations
Interprétations
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b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction.
Ions Cu2+
bleus
Poudre de fer, Fer
Solide gris
5) Action de l'acide chlorydrique HCl sur l'oxyde de cuivre CuO
• Dans un tube à essais introduire de l'oxyde de cuivre.
• Verser 2 mL d'acide chlorhydrique concentré (2 mol.L-1 ) et agiter.
• Attendre quelques minutes et observer.
a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs).
Observation
Interprétation
•
•
b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction.
HCl
incolore
CuO, solide noir
Métal cuivre
6) Action du dixoygène, à chaud, sur le métal cuivre
• Chauffer, au bec électrique un morceau de tournure de cuivre.
a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs).
Observation
Interprétation
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b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction.
III TRANSFORMATION DE L'ELEMENT CUIVRE
• Copier et compléter le diagramme suivant, récapitulant les différentes transformations effectuées sur le métal
cuivre et ses composés:
Cu
Cu2+
CuO
Cu(OH)2
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A LA RECHERCHE DE L'ELEMENT CUIVRE
• Matériel élève:
• 6 tubes à essais
• 3 pots à yaourt
• tube à dégagement coudé
• bec électrique
• entonnoir + support pour filtrage
• solution CuSO4 (0,1 mol.L-1 )
• solution NaOH (0,1 mol.L-1 )
• eau de chaux
• pince en fer
• Matériel prof
• tournure de cuivre
• poudre de fer
• mélange stoechiométrique C + CuO
• papier filtre
• HNO3 commercial