TP : L’étain L’étain est l’élément chimique de numéro atomique 50, de symbole Sn (du latin stannum). C’est un métal pauvre du groupe 14 du tableau périodique. L’étain existe aux états d’oxydation 0, +II et +IV. À température ambiante, le corps simple étain est un solide métallique. L’étain est connu depuis l’antiquité où il servait à protéger la vaisselle de l’oxydation et pour préparer le bronze. Il est toujours utilisé pour cet usage, et pour le brasage. Cet élément est peu toxique. Rare à l’état natif, l’étain est essentiellement extrait d’un minéral appelé cassitérite où il se trouve sous forme d’oxyde SnO2. i. Le Hérisson d’étain 1) Préparation de la solution électrolytique de chlorure d’étain Préparer 50 mL d’une solution NaHSO4 0.5 M Pesez 1g de la solution de chlorure d’étain hydratée 2X Dans un snapcap, déposez le chlorure d’étain et versez 10 mL de la solution de bisulfate de sodium par-dessus. Fermez le snapcap hermétiquement en utilisant le capuchon et secouer le flacon pendant 30 secondes. 2) Réaction chimique : Vous allez à présent plonger un morceau d’un métal plus actif, le zinc, dans la solution de sels d’étain. A la suite d’une réaction de substitution, du zinc se dissoudra dans la solution, tandis que l’étain précipitera sur la surface de la pastille de zinc sous la forme de jolies aiguilles. Prenez une pastille de Zn Placez la pastille soigneusement à l’intérieur de la fiole et regardez ce qui se passe. Avant la prochaine étape, vous devez attendre 15 min. Pendant ce temps, vous pouvez passer à l’expérience suivante. 3) Dilution de la solution de chlorure d’étain. Dans un deuxième snapcap, préparez une solution d’étain diluée deux fois avec de l’eau déminéralisée. Répétez la manipulation du point 2 avec ce nouveau snapcap. Questions 1) Donnez l’équation de réaction qui a lieu dans votre snapcap. (1 pt) 2) De quel type de réaction s’agit-il ? (0.5 pt) 3) Pouvez-vous faire pousser des hérissons à partir des sels d’autres métaux ? Si oui, quelles conditions doivent-être remplies ? (2,5 pts) 4) Que se passe-t-il dans la solution diluée de SnCl2 ? expliquer la différence entre les deux hérissons formés. (1 pt) 1 ii. Dendrites d’étain 1) Préparation de la solution de chlorure d’étain Dans un snapcap, déposez à nouveau 1 g de chlorure d’étain et versez 10 mL de la solution de bisulfate de sodium, préparée auparavant, par-dessus. Fermez le snapcap hermétiquement en utilisant le capuchon et secouer le flacon pendant 20 secondes. 2) Préparation du milieu réactionnel Versez toute la solution préparée au point 1 dans une boite de Pétri. La solution ne recouvrira pas bien la surface de la boîte de Pétri. Ajouter deux gouttes de savon liquide pour aider la solution à se répartir uniformément dans toute la boîte de Pétri. 3) La réaction : Placez les électrodes dans la solution Attachez un fil de la pince crocodile rouge sur un côté de la boîte de Pétri et un fil de la pince crocodile noire sur le côté opposé. Assurez-vous que les deux pinces crocodiles touchent la solution ! Connectez les électrodes à leur source de courant électrique : le générateur basse tension. Fate attention à la polarité. Allumez le générateur sur une tension de 6V (9V max). Les électrons produits par le générateur provoquent une réaction chimique. Un des produits qui en résulte est l’étain métallique. Regardez la dendrite d’étain se développer ! 4) La dendrite qui disparaît : Faites très attention d’éviter de secouer la table ou l a boîte de Pétri pendant cette expérience. Il est préférable de cultiver une assez petite dendrite pour ce suivi – 1/3 de la boîte de Pétri en taille. Maintenant, interchangez les pinces sur le générateur. Pour ce faire, déconnectez-les toutes les deux du générateur, puis reconnectez-les une à la fois. Regardez attentivement la dendrite. Essayez de contrôler la croissance de la dendrite en déplaçant la pince le long de la paroi de la boîte de Pétri. 5) Comment la dilution de la solution SnCl2 influencera-t-elle l’expérience ? Recommencez l’expérience avec une solution diluée 2X. Questions 1) Donnez l’équation de la réaction qui a lieu dans la boîte de Pétri. (1 pt) 2) De quel type de réaction s’agit-il ? (0.5 pt) 3) Que se passe-t-il dans la solution diluée de SnCl2 ? Expliquez la différence en apparence entre les deux dendrites formées. (1 pt) 4) A quel phénomène étudié en classe ceci vous fait-il penser ? (0.5 pt) 2
