TPC6 Du métal cuivre au métal cuivre

TPC6
Du métal cuivre au métal cuivre !
7/12/06
Validé le 17/12
Objectif : Réaliser diverses réactions chimiques et observer la conservation de l’élément fer.
Observations préalables
● Le métal cuivre à l’état solide est roux
(orangé).
● Le test d’identification des ions cuivre est
très simple : il suffit de rajouter une solution
d’hydroxyde de sodium et d’observer le
précipité. Si celui-ci est bleu, la solution contient
des ions cuivres (Cu2+). Sachant que cette
réaction se produit entre les ions cuivre (noté
Cu2+) et les ions hydroxyde (OH ‾ ) pour donner
un seul produit qui est l’hydroxyde de cuivre
Cu(OH)2, ajuste l’équation de la réaction
chimique :
1 Cu²+ + 2 OH ‾  1 Cu(OH)2
(solide)
₪ Problématique ₪


Pour ajuster cette équation chimique, tu as respecté deux règles : la conservation de la charge
globale et … la conservation des atomes !
Mais alors, lorsque l’on attaque le métal cuivre par un acide, que vont devenir les atomes de cuivres
qui le constitue ? Sont-ils conservés ? Pour voir, essayons plusieurs réactions à la suite…
☼ Expériences à la suite ☼
☻ Action de l’acide nitrique sur le métal cuivre
• Dans un tube à essai, mettre un petit
morceau de cuivre ; le recouvrir d’acide
nitrique à 0,5 cm environ. Boucher aussitôt et
observer.
 Ce gaz roux est l’oxyde d’azote.
 On observe une solution verte et du gaz
roux sur les parois du tube à essai.
ATTENTION :
l’acide nitrique est très corrosif.
• Une fois la réaction terminée, verser lentement de l’eau distillée et observer la couleur prise par la
solution.
=> elle est devenue bleue
Hypothèse : Il y a sans doute des ions cuivre...
ATTENTION :
Ne respire pas les vapeurs rousses ! Opère sous la hotte !
☻ Identifions la présence des ions Cu²+
Verser lentement de la soude jusqu’à obtention d’un
précipité bleu pâle.
Le solide recueilli est l’hydroxyde de cuivre Cu(OH)2.
☻De l’hydroxyde de cuivre CU(OH)2 à l’oxyde
de cuivre CuO
Chauffer doucement le contenu du tube en suivant les consignes de sécurité. La couleur prise par le
précipité est noir. On déshydrate l’hydroxyde de cuivre puisqu’on enlève l’eau.
L’équation de la réaction chimique est : 1 Cu(OH) 2  1 CuO + 1 H2O
chauffage au bec bunsen
en le laissant à l’air libre
☻De l’oxyde de cuivre CuO à l’ion cuivre Cu2+
Laisser décanter, puis verser délicatement dans un autre tube le liquide afin de ne garder que le solide
noir. Ajouter quelques gouttes d’acide chlorhydrique dans le tube jusqu’à faire disparaître l’oxyde de
cuivre CuO.
ATTENTION : Eviter de respirer les vapeurs sortant du flacon d’acide chlorhydrique ! Opère sous la
hotte !
Au vu de la couleur bleu (même très pâle), nous sommes en présence de l’ion cuivre (Cu²+).
L’équation de la réaction chimique est :
CuO + 2 H+  Cu2+ + H2O
Ajout d’acide
chlorhydrique
et agitation
Cu2+
CuO
☻Pour finir, le clou du spectacle !
Plonger un clou en fer bien décapé. Attendre quelques minutes. Et comme par magie… Non, il n’a pas
rouillé !
On peut observer que le précipité bleu devient vert, les ions fer se sont formés et le cuivre semble avoir
disparu :
Cu2+ + Fe  Cu + Fe2+
L’équation n’est pas ajustée car les charges ne sont pas respectées.
Cu
La solution
change de
couleur à
mesure que le
cuivre se
dépose
Remarque : la solution change de couleur et devient verte... ce sont des ions fer Fe2+ !
CONCLUSION
Nous avons réalisé une succession d’expériences : Cela forme une boucle car on retrouve le cuivre du
début déposé sur le clou en fer.
On dira en cours que l’élément cuivre se conserve....
Organigramme « la boucle du cuivre »
Nom
Métal cuivre
Formule
Cu
+ acide nitrique
concentré
Nom
ion cuivre (+II)
Formule
Cu2+
Nom
Hydroxyde de
cuivre
Formule
Cu(OH)2
+ fer
Nom
Ion cuivre
Formule
Cu2+
+ hydroxyde de
sodium (ou soude)
+ acide
chlorhydrique
Nom
Oxyde de cuivre
Formule
CuO
Déshydratation
par chauffage
Appréciation :
- C’est complet mis à part un peu la fin. Il manque néanmoins les schémas ou une légende pour les
photos.
- Très peu d’erreurs : Un bon point !
- Au niveau de la forme : Pas la peine de mettre trop de fioritures ! Attention à bien faire les indices, les
dessins et les tableaux (exemple : l’organigramme ci-dessus est un mélange peu académique de texte, de
dessin et de tableau !).