fiche_eleve - Physique chimie Dijon

UNE CUVE D’ACIDE CHLORHYDRIQUE EN FER ?
classe : 3e
durée : 2h
la situation-problème
M. DUROI est ingénieur au Laboratoire de Recherche et de Développement d’Industeel au Creusot.
Une entreprise Sud-Coréenne souhaite acheter à Industeel une cuve en fer pour transporter par bateau de l’acide
chlorhydrique concentré.
Avant de lancer la fabrication de la cuve en fer, M DUROI se demande si l’acide chlorhydrique ne va pas attaquer le fer.
le(s) support(s) de travail
Document rappelant les critères de reconnaissance d’une transformation chimique.
Protocole expérimental pour étudier l’action de l’acide chlorhydrique sur le fer.
Cahier de l’élève avec notamment les tests d’identification des ions et les résultats d’une recherche internet sur le
danger des solutions acides et basiques concentrées.
Matériel : solution d’acide chlorhydrique, solution d’hydroxyde de sodium, solution de nitrate d’argent, 3 tubes à essais,
allumettes, papier pH, aimant, fer en poudre, entonnoir avec filtre, lunettes, blouse, gants.
le(s) consigne(s) donnée(s) à l’élève
Question : M. DUROI peut-il lancer la fabrication d’une cuve en fer destinée au transport d’acide chlorhydrique ?
Comment pourra t-il expliquer sa décision à ses clients sud-coréen ?
Consignes : En s’appuyant sur une démarche expérimentale, aidez M. DUROI à prendre sa décision.
dans la grille de référence
les domaines scientifiques de connaissances
• La matière.
• La sécurité
• Les questions liées au développement durable.
Pratiquer une démarche
scientifique ou
technologique
les capacités à évaluer en
situation
les indicateurs de réussite
Formuler une hypothèse
L’élève a formulé une hypothèse en
rapport avec le problème posé
Mettre en œuvre un protocole
expérimental.
Respect des étapes de l’expérience
et des règles de sécurité1
Suivre un protocole donné
Respect du protocole fourni :
intégralité
Réaliser, manipuler.
Faire un schéma.
L’élève fait un schéma, une figure
en utilisant des règles de
représentation qu’il a apprises.
Communiquer
•. Exprimer un résultat par une
phrase
correcte
La phrase doit faire apparaître la
disparition des réactifs (fer et acide
chlorhydrique) et l’apparition de
produits (dihydrogène et ion fer II)
Raisonner, argumenter, démontrer.
dans le programme de la classe visée
les connaissances
Les ions hydrogène et chlorure sont présents dans une
solution d'acide chlorhydrique.
Le fer réagit avec l'acide chlorhydrique, avec formation de
dihydrogène et d'ions fer (II).
les capacités
Suivre un protocole pour :
- reconnaître la présence des ions chlorure et des ions
hydrogène ;
- réaliser la réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique
avec mise en évidence des produits.
Critères de reconnaissance d’une transformation chimique :
disparition des réactifs et apparition de produits.
Faire un schéma
Les produits acides ou basiques concentrés présentent des
dangers.
Identifier le risque correspondant, respecter les règles de
sécurité.
les aides ou "coup de pouce"
 Aide à la démarche de résolution :
L’élève peut confondre la réaction principale étudiée avec les différents tests d’identification des réactifs et des produits.
Dans ce cas, le recentrer : on étudie l’action de l’acide chlorhydrique sur le fer.
 Apport de savoir-faire
Si l’élève a « peur » de l’explosion pour identifier le dihydrogène, le rassurer en lui rappelant les précautions à prendre.
 Apport de connaissances :
Conseiller à l’élève de revoir le cours sur l’identification des ions
les réponses attendues
M. DUROI ne peut pas utiliser de fer pour fabriquer la cuve destinée à contenir l’acide chlorhydrique.
En effet, le fer est attaqué par l’acide chlorhydrique. La cuve risquerait d’être transpercée ou bien d’exploser sous la
pression causée par le dihydrogène qui se forme.