Du fer sur Mars

Lycée Émile LOUBET
Du fer sur Mars - TP : Seconde - espace
DU FER SUR MARS
OBJECTIFS
•
Notions d'éléments et d'espèces chimiques
•
Réaliser quelques réactions chimiques
Compétences
Domaine
Sigle
ANALYSER
AND
REALISER
REE
RAISONNER
RAL
Non acquise
En cours
Validée
Les sondes et robots qui ont exploré Mars ont montré que la
surface contient une grande quantité de fer ou plutôt
d’élément fer.
En effet, le fer est un métal gris alors que la surface de Mars
est couleur rouille.
• Mais quelle est donc la différence entre le fer et son
élément ?
• Peut-on envisager d'utiliser l'élément fer présent à la surface
pour fabriquer des outils en fer ou en acier ?
I. Travail préliminaire
En vous aidant de la documentation, commencer à compléter le schéma (doc.1) et le
tableau (doc.2) en indiquant les formules chimiques et le numéro de la réaction dans les
rectangles (les intitulés se trouvent dans le tableau suivant)
II. Expérimentons
1. [REE - *] Réaliser l'expérience N°1 et faites un schéma.
2. [REE - *] Réaliser les expériences N°2, 3 et 7
III. Réfléchissons
1. [AND - **] Finir de compléter le schéma et le tableau (doc.2)
2. [RAL - **] Comment interpréter les observations de l'expérience réalisée par le
professeur et décrite dans la documentation ?
3. [AND - *] D'où provient la couleur rouge de Mars ?
B. Gonzalez
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Cycle du fer
Réactions
B. Gonzalez
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ÉLÉMENT DE CHIMIE
•
L'élément fer (Fe) existe sous 3 états différentes :
◦ le fer métallique : composé d'atomes de fer, de formule Fe, à l'état solide dans les conditions
habituelles.
◦ l'ion ferreux ou fer II, de formule Fe2+ , associé. avec des ions négatifs, on le trouve dans des
composés solides ou dans des solutions aqueuses.
◦ l'ion ferrique en fer III, de formule Fe3+, lui aussi associé avec des anions. existe dans de
solides ou en solution.
•
Le fer métallique réagit avec l'acide chlorhydrique, de formule (H+, Cl-).
Il se forme un dégagement gazeux (du dihydrogène) et des ions Fe2+, qui passent en solution.
•
Les ions Fe2+ et Fe3+, en solution, réagissent avec les ions hydroxydes OH-. pour former des
précipités (solides un peu gélatineux), vert. pour Fe2+ et rouille pour Fe3+..
On obtient alors Fe(OH)2 : hydroxyde ferreux et Fe(OH)3 hydroxyde ferrique.
•
L'hydroxyde ferreux, et les ions Fe2+ en général, s'oxydent en ions Fe3+, sous l'action de l'air. La
réaction est d'autant plus rapide que la surface de contact avec l'air est grande.
•
L'hydroxyde ferrique est un composé instable, spontanément il se transforme en oxyde ferrique
hydraté, de formule Fe2O3, H2O .
Attention ! ces 2 composés ont le même aspect et la même couleur.
•
Il est possible de déshydrater un composé (hydraté) en le plaçant dans une étuve.
•
Seul l'oxyde magnétique de fer est attiré par un aimant.
Expérience :
Fer humide
Fer rouillé
Eau colorée
initial
B. Gonzalez
Quelques minutes
plus tard
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