Cycle de réactions de l`élément Cuivre

Travaux Pratiques de Chimie - 2nde .
Cycle de réactions de l'élément cuivre
Objectifs :
 Mise en évidence de l'élément cuivre sous ses différentes formes : atomique dans le métal, ionique en solution
aqueuse, ou associé à d'autres atomes sous forme de molécules
 Interprétation d'une réaction chimique - Équation-bilan
 Représentation de l'ensemble des réactions étudiées sous forme d'un cycle.
Tests de reconnaissances de quelques ions :
La présence de l'ion cuivre (II) Cu2+ en solution peut être mise en évidence par ajout de quelques gouttes de
solution de soude (hydroxyde de sodium) (Na+, OH-) : il se forme un précipité bleu.
La présence de l'ion fer (II) Fe2+ en solution peut être mise en évidence par ajout de quelques gouttes de solution
de soude (hydroxyde de sodium) (Na+, OH-) : il se forme un précipité vert (verdâtre).
1. Action de l'acide nitrique sur le métal cuivre Cu
1.1. Protocole expérimental :
Sous la hotte et avec des gants : Dans un tube à essais, introduire 3 ou 4 petits copeaux de tournure de cuivre,
et ajouter avec précaution 1 mL d'un solution d'acide nitrique (H+ , NO3-) (Dangereux : très corrosif : rincer
abondamment sous l'eau en cas de contact avec les mains)
1.2. Observations
 noter précisément les observations (changements de couleurs, de température, précipités éventuels,
disparition de certains réactifs, dégagements gazeux ...) . Laisser la réaction se poursuivre (rejoindre votre
place)
 faire un schéma soigné décrivant l'expérience
 en fin de réaction, faire un test à la soude (verser quelques gouttes de soude dans le tube à essais) : résultat ?
1.3. Interprétation
Interpréter ce qui s'est passé au cours de la réaction
Quel est l'effet de la réaction de l'acide nitrique sur le métal Cuivre ?
2. Action du métal Fer sur une solution contenant des ions cuivre Cu2+
2.1. Protocole expérimental :
Dans un tube à essais, introduire un morceau de laine de Fer, ou de poudre de Fer, et ajouter avec précaution 3 mL
d’une solution de sulfate de Cuivre (II) (solution de couleur bleu, couleur due à la présence des ions Cu2+)
Agiter, en bouchant le tube avec le pouce.
2.2. Observations
 faire un schéma soigné décrivant l’expérience
 noter précisément les observations (changements de couleurs, de température, précipités éventuels,
disparition de certains réactifs, dégagements gazeux ...) :
Il peut éventuellement y avoir changement de couleur de la solution. Quelle hypothèse peut-on formuler ? Vérifier
cette hypothèse par un test avec (Na+,OH-) :
Cycle de réactions de l'élément Cuivre

Travaux Pratiques de Chimie - 2nde .
Cycle de réactions de l'élément cuivre
 verser environ 1 mL de la solution contenue dans le tube, dans un second tube à essai
 verser quelques gouttes de solution de soude (Na+,OH-) dans ce tube
 observer et noter le résultat.
2.3. Interprétation
Sous quelle forme se trouve le cuivre avant réaction ? Après réaction ? Même question pour le fer. Rechercher,
par déduction, l'équation-bilan de la réaction entre Cu2+ et Fe.
3. Oxydation du métal cuivre par le dioxygène de l'air
3.1. Protocole expérimental :
À l’aide d’une pince en bois, placer l’extrémité d’une plaque de cuivre au dessus de la flamme d’un bec bunsen : à
haute température, le cuivre réagit plus facilement avec O2
3.2. Observations
 noter les observations (couleur de la plaque , couleur de la flamme…)
 faire un schéma
3.3. Interprétation
Il n'y a qu'un seul produit formé : l'oxyde de cuivre de formule CuO.
Écrire l'équation bilan de la réaction.
4. Chauffage d'un précipité d'hydroxyde de Cuivre (II) Cu(OH)2
4.1. Protocole expérimental :
 Dans un tube à essais, introduire environ 1 mL d’une solution de sulfate de cuivre (II), et ajouter quelques
gouttes de solution de soude (Na+;OH-) : un précipité bleu d’hydroxyde de cuivre(II) apparaît.
 Chauffer le tube (avec les précautions d'usage)
 Porter la solution à ébullition en évitant les projections (ouverture du tube tournée vers le mur)
4.2. Observations
 noter les observations
 faire un schéma
4.3. Interprétations
Il s'agit d'un chauffage (et non d'une combustion) : le seul réactif est Cu(OH)2.
Sachant qu'il s'est formé le même produit qu'au 3. et qu'il s'est dégagé de la vapeur d'eau, interpréter et donner
l'équation bilan de la réaction
5. Action du carbone sur l'oxyde de cuivre (II) (expérience réalisée par le professeur) :
Noter les réactifs et les produits formés ainsi que le test réalisé pour identifier l'un des produits..
6. Conclusion :
Établir le cycle des réactions étudiées, en précisant les différentes formes sous lesquelles on trouve l'élément
cuivre au cours de ces réactions.