I Par mesure du volume V

TP de chimie
Suivi d’une transformation produisant des gaz
Objectif :
 Suivre l’avancement d’une réaction par mesure d’une grandeur physique P ou V
 Utiliser le tableau d’avancement pour retrouver les résultats expérimentaux
I Par mesure du volume V
1°/ Sur les flacons d’acide chlorhydrique on trouve le pictogramme suivant
Que signifie t’il ? ……………………………………………………………………
On va étudier la réaction entre le magnésium et l’acide chlorhydrique dont l’équation bilan
est :
Mg (s) + 2H+ (aq)  Mg2+ (aq) + H2 (g)
Cette réaction va être suivie par l’intermédiaire du volume de H2 (g) qui se dégage.
2°/ Préparer les réactifs :
prendre un petit morceau de magnésium (5 cm au maximum) et le peser m =……
préparer 20 mL d’acide chlorhydrique à 0,5 mol.L-1 (attention lors de la manipulation)
Suivre les conseils du professeur pour la réalisation de l’expérience.
3°/ Observer et décrire ce qui se passe.
Lors de la réaction, le dihydrogène formé chasse une partie de l’air contenu dans le flacon à
travers le tube jusque dans l’éprouvette. Le volume de H2(g) dégagé correspond alors au
volume de gaz qui se trouve dans l’éprouvette.
4°/ A l’aide d’un tableau d’avancement, retrouver le volume de H2 (g) qui s’est dégagé.
5°/ Conclure.
Données :
M(H) =1 g.mol-1
M(Mg) = 24,3 g.mol-1
II Par mesure de la pression P
1 étude détaillée
On va à présent étudier la réaction entre le CaCO3 (s) et l’acide chlorhydrique dont l’équation
bilan est :
CaCO3(s) + 2H+ (aq)  CO2 (g) + H2O (l) + Ca2+ (aq)
Cette réaction produisant un gaz, on pourrait aussi suivre son évolution comme précédemment.
On propose cette fois ci de faire un suivi par mesure de la pression.
a/ On mélange 40 mL de HCl à 0,5 mol.L-1 et 0,40 g de CaCO3 (s) dans un ballon de 250 mL.
A l’aide d’un tableau d’avancement, prévoir la pression de CO2 (g) en fin de réaction.
b/ Faire un schéma du dispositif expérimental et décrire la manipulation qui est réalisée
par le professeur. (schémas et observations)
c/ La pression initiale lue sur le dispositif est la pression atmosphérique. La pression
finale est égale à la pression atmosphérique plus une surpression due au dégagement de
CO2 Quelle est la pression en fin de réaction ? En déduire la pression de CO2.
d/ Conclure
2 application
La coquille d’œuf contient du CaCO3 (s)
Pour connaître le pourcentage massique de carbonate de calcium contenu dans une coquille
d’œuf, on utilise la réaction qui vient d’être étudiée
CaCO3 (s) + 2H+ (aq)  CO2 (g) +H2O (l) + Ca2+ (aq)
a/ Faire un schéma annoté de l’expérience réalisée par le professeur
b/ L’acide chlorhydrique étant introduit en excès, déterminer, à partir d’un tableau
d’avancement et de la pression finale, la quantité de matière de CaCO 3 présente dans la
coquille.
c/ En déduire la masse ainsi que le pourcentage massique de CaCO3 de la coquille d’œuf
Données :
M(H) =1 g.mol-1
M(C) =12 g.mol-1
M(0) =16 g.mol-1
M(Ca) =40,1 g.mol-1