HGT – SCG
Chimie
UAA2
AUTEURS : Caroline Destrée, Pierre Hautier
22 février 2015
Fiche d’expérience 4
Combustion des métaux et des non métaux
Ces expériences peuvent être réalisées par les élèves moyennant le respect de certaines précautions
(voir l’analyse de risques) : dans ce cas, les points 3 et 5 leur sont destinés.
1. Description générale
Les métaux comme les non métaux peuvent réagir avec l’oxygène si l’énergie nécessaire à la
réaction leur est fournie. Les expériences présentées ci – dessous montrent les phénomènes de
combustion ainsi que la possibilité de déterminer à quelle catégorie de composés appartenait le
réactif de départ (métal ou non métal).
2. Développements attendus principalement visés
À partir d’un protocole expérimental, effectuer une réaction chimique et pondérer l’équation
correspondante (A4).
L’élève met en œuvre un protocole correspondant aux types de réactions suivantes :
 combustion d’un métal,
 combustion d’un non métal,
 neutralisation selon Arrhenius,
 réaction entre un acide et un métal,
 réaction entre un oxyde et l’eau.
Il identifie les réactifs et les produits et écrit l’équation pondérée de la réaction.
Traduire en une équation chimique un phénomène chimique montré, expérimenté ou décrit (T2).
L’élève expérimente et se sert des formules chimiques mises à sa disposition pour écrire une équation
chimique traduisant le phénomène observé. Ensuite, il pondère l’équation chimique.
3. Matériel et produits
-
du magnésium en ruban
fleur de soufre réduite en poudre
de l’eau déminéralisée
cuillère à combustion
bec bunsen
baguette en verre
2 bécher de 250 ml
Bleu de bromothymol
Papier pH
Lunettes de soleil à indice UV élevé pour chaque élève
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4. Santé, sécurité, notes techniques
Pour des raisons de sécurité, le port d’une blouse de laboratoire est indispensable lors de cette activité.
Les cheveux seront attachés.
Analyse de risques
A compléter
Phases
Points-clés
Sources de danger
Mesures de prévention préconisées
Nature du risque
Avant
(Professeur)
Organisation de la
classe
Préparation des
solutions d’acide
chlorhydrique et de
sulfate de cuivre.
Pendant
Lors de la combustion du soufre,
des fumées seront produites.
La combustion du magnésium
provoque une lumière blanche
intense et la production de
rayons UV
(Professeur
et élèves)
Après
(Professeur
et élèves)
Réaliser les expériences sous la hotte
Porter des lunettes de soleil anti UV
Evacuation des
déchets et nettoyage
du laboratoire
5. Procédure
(a)
-
Prélever dans une coupelle métallique ou une cuillère à combustion de la poudre de
soufre
Sous la hotte, introduire la coupelle dans la partie oxydante de la flamme d’un bunsen. Le
soufre fond puis brûle avec une flamme bleue. Une épaisse fumée accompagne cette
combustion.
Dès que la fumée apparaît, introduire la coupelle dans un berlin contenant une dizaine de
mL d’eau déminéralisée et fermer le berlin.
Retirer la coupelle contenant le soufre fondu et la laisser sous la hotte (attention ! ne pas
faire couler le soufre dans l’eau).
Dissoudre les fumées dans l’eau en agitant.
La solution (a) est analysée :
Quelques gouttes de bleu de bromothymol sont ajoutées.
La solution devient : ……………………………….. (couleur)
On dépose une goutte de la solution sur un cm de papier indicateur.
Le papier vire au : …………………………………… (couleur)
(b)
-
Lier un morceau de ruban de magnésium (environ 5 cm) autour de l’extrémité d’une tige
de verre.
-
Introduire le morceau de magnésium dans la flamme éclairante d’un bunsen.
La combustion s’accompagne d’un éclair et de l’apparition d’une substance blanche.
-
Dissoudre un peu de cette substance dans une dizaine de mL d’eau déminéralisée contenue dans un berlin.
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La solution (b) est analysée :
Quelques gouttes de bleu de bromothymol sont ajoutées.
La solution devient : …………………………………. (couleur)
On dépose une goutte de la solution sur un cm de papier indicateur.
Le papier vire au : ……………………………………... (couleur)
Tubes témoins
Dans deux tubes à essais, introduire quelques mL d’une solution acide (HCl dilué) et quelques mL d’une
solution basique (NaOH dilué). Dans chacun des tubes témoins, ajouter quelques gouttes de bleu de
bromothymol. Comparer vos solutions à celles des tubes témoins.
En (a), la solution est : …………………………….
En (b), la solution est : ……………………………..
6. Note pour le professeur
La lumière produite lors de la combustion du magnésium est dangereuse pour les yeux. Veillez donc à
faire retourner les élèves afin qu’il ne fixe pas cette lumière.
7. Informations sur les réactifs
L'hydroxyde de sodium, appelé également soude ou soude caustique, est un solide ionique de formule
chimique NaOH. Il se présente généralement sous forme de pastilles, de paillettes ou de billes blanches,
corrosives et hygroscopiques. Même avec l’emploi de solution diluée, des brûlures peuvent survenir.
L'acide chlorhydrique est une solution aqueuse ayant pour solutés des ions de type oxonium et des ions
chlorure. On peut l’obtenir par dissolution dans l’eau du chlorure d’hydrogène qui est un gaz. Même
avec l’emploi de solution diluée, des brûlures peuvent survenir.
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8. Bibliographie
HAUTIER, P., TOUBEAU, J., Fiches d’expérience pour le 2e degré, Congrès des Sciences, Liège 2014.
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