Chapitre 1

Classe de 1ère S
TP DE CHIMIE N° 9
MISE EN EVIDENCE DE L’ELEMENT CARBONE DANS UN COMPOSE ORGANIQUE
Objectifs :
1) Mettre en évidence l'élément carbone contenu dans différents composés.
2) Décrire et interpréter une réaction chimique afin d'en écrire l'équation bilan.
3) Connaître les termes "combustion complète" et "combustion incomplète".
4) Réinvestir aussi souvent que possible le cours sur la réaction chimique.
Principe : on décompose ou on oxyde le composé organique de façon à faire apparaître l’élément carbone qu’il contient
sous la forme du corps simple ………………. de formule … ou dans un corps composé comme le ……………. de ……………. de formule
……
1. PYROLYSE
DU SUCRE (saccharose C12H22O11)
1.1. Dispositif
expérimental
1.2. observations
- Le sucre fond, brunit, se transforme en ………………., puis ………………..
- Un verre placé dessus se recouvre de buée, il y a dégagement de ……………….
……………….
- Des gaz ………………. se dégagent.
- Il reste un résidu de couleur ………………. appelé ………………. de ……………….
formé de ……………….
1.3. Conclusion
Citez trois éléments chimiques contenus dans le sucre.
2. REACTIONS
DE COMBUSTION (combinaison d’un corps avec l’oxygène et une flamme)
2.1. Combustion
de l’éthanol dans le dioxygène de l’air
2.1.1. Dispositif expérimental
Coton imbibé
d’éthanol
Eau de
chaux
2.1.2. Observations
1) Qu’observe-t-on sur les parois du tube ?
2) Pourquoi l’eau de chaux s'est-elle troublée ?
2.1.3. Conclusion
Ecrivez l’équation bilan de la réaction. Où se retrouve l'élément carbone contenu dans l'éthanol ?
2.1.4. Exercice
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On fait réagir au cours d’une expérience, 9,2 g d'éthanol avec 19,2 g de dioxygène.
1) Les proportions sont-elles stoechiométriques ou non ? Dans le cas où elles ne le sont pas, donnez l’espèce en excès et
l’espèce en défaut.
2) Dressez le bilan molaire et le bilan massique de cette réaction.
2.2. Combustion
de l’essence de térébenthine dans le dioxygène de l’air
2.2.1. Dispositif expérimental
Versez de l'essence de térébenthine dans une soucoupe et enflammez enflammer
les vapeurs d’essence. Arrêter la combustion rapidement en coiffant la flamme
avec la deuxième soucoupe..
2.2.2. Observations
A quoi est due la couleur noire de la flamme ?
L’un des constituants de l'essence de térébenthine est la pinène de formule :
Trouver la formule brute de la pinène.
Ecrire l’équation de combustion de cette pinène en admettant qu’il ne se forme que du carbone et de l’eau.
2.2.3. Conclusion
1) Comment pourrait-on qualifier une telle combustion ?
2) Quel est le réactif en défaut ?
3) Rappelez la différence entre une combustion complète et une combustion incomplète.
3. OXYDATION
MENAGEE DE L’AMIDON
Lorsque le corps dans lequel on recherche le carbone n’est ni combustible, ni pyrolysable, on a recours à un autre type de
réaction chimique.
3.1. Dispositif
expérimental
On réalise un mélange d’amidon et d’oxyde de cuivre noir (CuO). Chauffer
fortement le mélange dans un tube muni d’un tube à dégagement plongeant dans
de l’eau de chaux.
Attention : avant d’arrêter le chauffage retirer le tube à dégagement de l’eau de
chaux pour éviter un reflux d’eau de chaux dans le tube contenant le mélange.
3.2. Observations
1) Quel est le gaz dégagé ? Justifiez.
2) Caractérisez le résidu solide obtenu en fin de réaction.
3.3. Conclusion
D’où provient l’élément carbone ?
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Travaux pratiques
MISE EN EVIDENCE DE L’ELEMENT CARBONE DANS UN COMPOSE ORGANIQUE
FICHE PROFESSEUR
Principe : on décompose ou on oxyde le composé organique de façon à faire apparaître l’élément carbone qu’il contient sous la forme
du corps simple carbone de formule C ou dans un corps composé comme le dioxyde de carbone de formule CO2.
1. PYROLYSE DU SUCRE (SACCHAROSE C12H22O11)
1.1. Dispositif expérimental
1.2. observations
On chauffe jusqu'à ce qu’il ne reste qu’un résidu noir dans le creuset.
- Le sucre fond, brunit, se transforme en caramel, puis noircit.
- Un verre placé dessus se recouvre de buée, il y a dégagement de vapeur d’eau
- Des gaz inflammables se dégagent.
- Il reste un résidu de couleur noir appelé charbon de sucre formé de carbone.
1.3. Conclusion
Le dégagement de vapeur d'eau témoigne de la présence des éléments oxygène et hydrogène.
L'obtention finale de charbon témoigne de la présence de l'élément carbone.
2. REACTIONS DE COMBUSTION (combinaison d’un corps avec l’oxygène et une flamme)
2.1. Combustion de l’éthanol dans le dioxygène de l’air
2.1.1. Dispositif expérimental
2.1.2. Observations
Coton imbibé
d’éthanol
1) Qu’observe-t-on sur les parois du flacon ?
On observe de l'eau sur les parois du tube.
2) Pourquoi l’eau de chaux s'est-elle troublée ?
Le trouble de l'eau de chaux témoigne du dégagement de
dioxyde de carbone.
Eau de
chaux
2.1.3. Conclusion
C2H6O +
3 O2
2 CO2
+
3 H2O
L'élément carbone se retrouve sous forme de dioxyde de carbone.
2.1.4. Exercice
On fait réagir au cours d’une expérience, 9,2 g d'éthanol avec 19,2 g de dioxygène.
1) Les proportions sont-elles stoechiométriques ou non ? Dans le cas où elles ne le sont pas, donnez l’espèce en excès et l’espèce en
défaut.
2) Dressez le bilan molaire et le bilan massique de cette réaction.
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2.2. Combustion de l’essence de térébenthine dans le dioxygène de l’air
2.2.1. Dispositif expérimental
Versez de l'essence de térébenthine dans une soucoupe et enflammez enflammer les
vapeurs d’essence.
Arrêter la combustion rapidement en coiffant la flamme avec la deuxième soucoupe..
2.2.2. Observations
A quoi est due la couleur noire de la flamme ?
La couleur noire de la flamme est dûe aux particules de carbone.
L’un des constituants de l'essence de térébenthine est la pinène de formule :
Trouver la formule brute de la pinène. C10H16
Ecrire l’équation de combustion de cette pinène en admettant qu’il ne se forme que du carbone et de l’eau.
C10H16 +
4 O2
10 C
+
8 H2O
2.2.3. Conclusion
1) Comment pourrait-on qualifier une telle combustion ? Cette combustion est incomplète.
2) Quel est le réactif en défaut ? Le réactif en défaut est le dioxygène.
3) Rappelez la différence entre une combustion complète et une combustion incomplète. Lors d’une combustion complète il n’y a
pas de carbone solide en fin de réaction ; il s’est totalement transformé en dioxyde de carbone.
3. OXYDATION MENAGEE DE L’AMIDON
Lorsque le corps dans lequel on recherche le carbone n’est ni combustible, ni pyrolysable, on a recours à un autre type de réaction
chimique.
3.1. Dispositif expérimental
On réalise un mélange d’amidon et d’oxyde de cuivre noir (CuO). Chauffer fortement le
mélange dans un tube muni d’un tube à dégagement plongeant dans de l’eau de chaux.
Attention : avant d’arrêter le chauffage retirer le tube à dégagement de l’eau de chaux
pour éviter un reflux d’eau de chaux dans le tube contenant le mélange.
3.2. Observations
1) Quel est le gaz dégagé ? Justifiez. L’eau de chaux se trouble donc le gaz dégagé est le dioxyde de carbone.
2) Caractérisez le résidu solide obtenu en fin de réaction. Le résidu solide a une couleur cuivré : c’est du cuivre.
3.3. Conclusion
L’élément carbone provient de l’amidon seule source possible présente dans le tube à essais.
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