2de_Univers : Pourquoi Mars est
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2de_Univers : Pourquoi Mars est-elle rouge ? M.HENRY ________________________________________________________________________________ I. Problématique Mars le 26 août 2003, vue par le télescope Hubble (©NASA). La planète Mars possède des calottes de glace et est en partie recouverte d’une poussière sèche de couleur rouge qui contient du fer. Sous quelle forme le fer est il présent dans cette poussière? Comment s’est elle formée ? Source : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/sc_phy/site_php/spip.php?article508 ________________________________________________________________________________ II. Données sur l'élément Fer : Noms Fer Oxyde de fer hydroxyde ion Fer II Oxyde de Fer hydroxyde déshydraté de fer III hydraté de fer II Formules Fe Fe2O3 états Solide Métal Solide couleurs Gris Fe (OH) 3 Fe2+ Fe2O3, H2O Fe (OH) 2 Poudre Précipité Ions en solution Solide Aspect gélatineux Précipité Rouge Rouille Verdâtre Marron Vert ( si concentré ) foncé marron Orangée ________________________________________________________________________________ III. Consignes / Expérimentation • Réalisez chacune des expériences de la Fiche expérience « quelques états du fer ». • Schématisez les expériences et décrivez vos observations sur votre compte rendu. ________________________________________________________________________________ Fiche expérience « quelques états du fer » Expérience 1 : action de l'acide chlorhydrique Dans un tube à essai, verser une spatule de poudre de fer puis, avec précaution, environ 5 mL d’acide chlorhydrique . Laisser la réaction se poursuivre durant 30 minutes minimum Noter vos observations pendant que l’expérience se déroule. Expérience 2 : action de la soude Transvaser le liquide du tube à essai précédent dans un tube propre. ajouter délicatement environ 3 mL d’une solution d’hydroxyde de sodium à 2,00 mol.L-1. Noter vos observations. Sous quelle forme se trouve maintenant l’élément fer ? Expérience 3 : action de l’air Filtrer le contenu du tube à essai et observer le contenu du papier filtre à la fin de la filtration. Attendre quelques minutes. Noter l’aspect et la couleur de ce qu’il contient. Sous quelle forme se trouve maintenant l’élément fer ? Expérience 4 : action de l'étuve Lorsque la filtration est terminée, poser votre papier filtre sur un autre papier filtre pour absorber le liquide et étaler soigneusement le composé obtenu. Placer le précipité dans une étuve à 80°C. Quelle est le rôle de l’étuve ? Décrire le contenu du papier filtre Sous quelle forme se trouve maintenant l’élément fer ? Expérience 5 : aluminothermie Un mélange de poudre d’oxyde de fer (III), tout à fait semblable à celle obtenue dans l’étuve et de poudre d’aluminium, est placé sur une brique réfractaire. La réaction entre ces deux composés est amorcée par la combustion d’un ruban de magnésium. Il se forme un métal incandescent qui devient gris en refroidissant et qui est attiré par un aimant. Vidéo : Lien http://youtu.be/kcb_5smmVoY ________________________________________________________________________________ IV- CONCLUSION: 1. En vous aidant des informations ci-dessus et des observations expérimentales précédentes élaborer un cycle de l’élément fer en partant du métal fer, Fe . Indiquez à chaque étape, la formule chimique du composé obtenu, son état (en solution, précipité, métal, poudre …) et sa couleur. Fe Métal Fer gris soude Acide chlorhydrique air aluminothermie étuve 2. Lavoisier disait : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». Que voulait il signifier par sa phrase ? 3. Quel est l’élément commun à tous les corps formés au cours des différentes étapes ? 4. A cause de quel composé Mars nous apparaît-elle rouge ? V. Prolongement 5. Le composé trouvé est l’un des constituants de la rouille. En présence de quels réactifs la rouille se forme-t-elle ? Qu’en déduisez-vous sur la composition de Mars dans le passé ? 6. D’après vous, comment l’élément fer présent dans ce composé a-t-il pu arriver sur Mars ?
