QUELQUES REACTIONS D`OXYDO

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THEME 3 – MATERIAUX
TS SPE
TP 3.3
1
TP 3.3 - QUELQUES RÉACTIONS D’OXYDO-RÉDUCTION SUR LES MÉTAUX
EXPÉRIENCE 1 - TEST DE SOLUTIONS IONIQUES MÉTALLIQUES PAR L’HYDROXYDE
DE SODIUM NAOH « TEST A LA SOUDE »
1.1
Couleur de quelques solutions ioniques métalliques : complétez le tableau suivant :
Nom et formule
ionique de la
solution
Sulfate de
cuivre
Cu2+, SO42-
Sulfate de fer
Fe2+, SO42-
Sulfate de zinc
Zn2+, SO42-
Soude ou
hydroxyde de
sodium
Na+, HO-
COULEUR
observée
1.2
Tests de ces solutions avec la soude (NaOH)
Avec une pipette PROPRE,
versez quelques gouttes de soude
(Na+, HO-) dans des tubes à essai
contenant quelques mL de solution
ionique métallique comme indiqué sur
la figure.
- Notez vos observations :
couleur des précipités obtenus.
-
- Quelles
seraient
les
équation-bilans de réaction entre les
ions hydroxyde HO- et les différents
ions métalliques ?
NOTE : les ions sulfate SO42- et sodium Na+ sont spectateurs.
Ions cuivre Cu2+(ou cuivre II)……………………………………………………………………………………………………………………..
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Ions fer Fe 2+…(ou fer II)……….…………………………………………………………………………………………………………….........
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………....
Ions zinc Zn2+. …(ou zinc II)….………………………………………………………………………………………………………………………
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Que signifie l’expression « ions spectateurs » ?......…………………………………………………………………………………..
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EXPÉRIENCE 2 - ACTION D’UNE SOLUTION IONIQUE MÉTALLIQUE SUR UN MÉTAL
Dans le tube à essai (1), disposez
un clou en fer, bien décapé, dans une
solution aqueuse d’ion cuivre II.
Dans un tube (2), disposez de la
tournure de cuivre dans une solution
aqueuse d’ion fer II.
- Attendre
quelques
minutes
(commencez les expériences du §3) puis,
après avoir enlevé le clou et la tournure de
cuivre (ou transvasé les solutions dans un
autre tube), testez les solutions restantes
à la soude.
Interprétation : Notez vos observations et comparez les deux expériences. Quelle réaction a eu lieu ?
Écrire l’équation de la réaction qui s’est produit dans le tube (1) : indiquez les réactifs, et les
produits de la réaction.
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Au cours de cette réaction, il y a eu échange d’électron entre deux espèces chimiques : lesquelles ?
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RETENIR :
Une oxydation est une réaction au cours de laquelle une espèce chimique a perdu des électrons
Une réduction est une réaction au cours de laquelle une espèce chimique a gagné des électrons
Un oxydant est une espèce qui capte des électrons
Une réducteur est une espèce qui perd (ou cède) des électrons
Dans cette expérience, précisez l’oxydant, le réducteur, l’oxydation, la réduction :
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EXPÉRIENCE 3 – APPLICATION AUX PILES ÉLECTROCHIMIQUES
3.1. LA PILE DE VOLTA
Alessandro Volta (1745-1827) invente en 1800 la première pile en interprétant les résultats
des phénomènes observés par Luigi Galvani (1737-1798) lors de ses expériences sur les nerfs des
grenouilles.
Un élément de la pile est constitué de deux plaques métalliques différentes, cuivre et zinc,
séparées par un morceau de chiffon imbibé d'un électrolyte. En 1801, Volta utilise des disques
d’argent (et souvent des pièces de monnaie) et des disques de zinc..
CUIVR E
Chiffon
impré g
Z
IN C
3.2. LA PILE DANIELL, OU PILE CUIVRE-ZINC
John Frederic Daniell (1790-1845) proposa une variante de la pile de Volta qui allait
connaître de nombreux développements industriels par la suite. Vous allez en étudier le principe et
les réactions chimiques.
2.1 - Réalisez le montage ci-dessous où les solutions sont à 0,1 mol/L. Bien décaper les lames
de métal cuivre et zinc. Le contact entre les deux demi-piles est assuré par une bande de papier
filtre trempée dans une solution saline de chlorure de potassium saturé (K+, Cl-).
2.2 - Mesurez la tension aux bornes de la pile. En déduire les polarités de la pile.
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2.3 - Écrire l'équation de la réaction d'oxydoréduction qui a lieu ; indiquez l'oxydant, le
réducteur.
V
CUIVRE
ZINC
PONT SALIN (KCl)
So lution d' ion cuivre II à 1 mol/LSo lution d' ion zin c II à 1 mo l/L
John Frederic
Daniell
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Equation , oxydant, réducteur :
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3.3. AUTRES PILES
3.1 – Procédez de la même manière pour étudier la pile CUIVRE-FER, la pile FER-ZINC :
changer les bandes de papier imbibé de KCl et utiliez les solutions adéquates !!
3.2 – Complétez le tableau suivant :
PILE
Tension (en volt)
Métal au Pôle +
Métal au Pôle -
CUIVRE-ZINC
CUIVRE-FER
FER-ZINC
Qu’observe-t’on ? Sur quelle espèce chimique se trouve le pôle négatif ? Expliquez avec les termes
appropriés.
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EXPÉRIENCE 4 – ÉLECTROZINGAGE
Réalisez l’expérience B de la page 138 du manuel Hachette de TS SPé et répondre aux
questions posées.
Rédigez sur une copie vos réponses à rendre avec le compte-rendu de ce TP.
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