- enseignement Catholique

HPT
Formation scientifique
UAA 19
AUTEUR : Pascale Sartiaux
Fiche d’expérience 2
Un nouveau type de réactions … des réactions avec
échange d’électrons.
Cette expérience peut être réalisée par les élèves moyennant le respect de certaines précautions (voir
le point 6. Sécurité) : dans ce cas, les points 2, 3 et 5 leur sont destinés.
1. Objectifs de l’expérience
Les élèves connaissent les réactions de combustion et les réactions acide-base. En observant les
phénomènes chimiques décrits dans cette expérience, les élèves vont découvrir un autre type de
réactions chimiques : les réactions d’oxydo-réduction.
2. Matériel et produits
-
3 erlenmeyers de 250 mL
-
Cuivre en tournures
Plaque de zinc
Solution de sulfate de cuivre (II) 0,1 M
Solution de nitrate d’argent 0,1 M
3. Procédure
1) Verser dans un erlenmeyer environ 150 mL de la solution de sulfate de cuivre
(II). Celui-ci servira de témoin de coloration.
2) Dans un 2ème erlenmeyer, placer une lame de zinc dans 150 mL de sulfate de
cuivre.
3) Dans le 3ème erlenmeyer, placer quelques tournures de cuivre dans la solution
de nitrate d’argent.
4) Attendre quelques minutes et observer.
5) Noter les observations après 24 h.
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4. Note pour le professeur
Les élèves émettent des hypothèses quant à la nature des produits formés. Ils expliquent la
transformation des réactifs vers les produits : des ions Cu2+ se sont transformés en Cu métallique ; des
ions Ag+ se sont transformés en Ag métallique. Pour cela, les ions ont dû gagner des électrons.
La solution de nitrate d’argent, incolore, est devenue bleue au contact du cuivre. Cette couleur est due
à la présence d’ions Cu2+ (comme dans l’erlenmeyer témoin). Pour cela, le Cu a dû perdre des électrons.
Par ces expériences, le professeur amène les élèves à définir un oxydant, un réducteur, une oxydation
et une réduction.
5. Sécurité
La réalisation d’expériences en particulier en chimie suppose le respect d’un certain nombre de règles
permettant à chacun, élèves et professeur, de vivre ces séances de laboratoire dans les meilleures
conditions de sécurité.
Pour chaque local où se déroulent de telles expériences, existe un règlement de laboratoire, approuvé
par le Conseiller en Prévention. Il sera signé par le chef d’établissement, le professeur, l’élève et ses
parents/responsables.
Chaque élève a une bonne connaissance de ce document.
Analyse de risques
Phases
Avant
(Professeur)
Sources de danger
Nature du risque
Points-clés
Organisation
classe
de
la
Les déplacements des élèves
Mesures de prévention préconisées
Afin de limiter les déplacements, installer
des postes de travail avec tout le matériel
nécessaire pour le groupe.
Pendant
(Professeur
et élèves)
Après
(Professeur
et élèves)
/
/
Nettoyage et rangement de la verrerie
Evacuation
des
déchets et nettoyage
du laboratoire
Coupures si de la verrerie est
cassée.
Les dérivés de cuivre sont des
substances
toxiques
pour
l’environnement.
Les élèves appellent le professeur qui se
charge lui-même de ramasser les débris.
Prévoir un conteneur spécial pour la
récupération et l’évacuation des solutions
de cuivre.
Informations sur les réactifs
Les sels de cuivre II utilisés ont l’avantage d’être colorés.
Cependant, ces composés sont particulièrement toxiques pour
l’environnement.
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6. Développement attendu principalement visé
Expliciter la pile comme le siège d’une réaction chimique impliquant un transfert d’électrons (C1).
L’élève explicite que dans la pile deux phénomènes chimiques se déroulent simultanément, de manière
spontanée et non réversible : un phénomène d’oxydation et un phénomène de réduction.
7. Bibliographie
VILLAR, J.G., 1re S Chimie, Bordas, 2001, p 88.
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