Réactions chimiques avec l`élément cuivre

Classe de 2nde – TP de CHIMIE –
Réactions chimiques avec l’élément cuivre
d’après Hachette 2nde page 58
1–Introduction
On donne les ions suivants :
nitrate NO –
3hydroxyde HO–sulfate SO 2– 4cuivre Cu2+
sodium Na+hydrogène H+ferreux Fe2+
En déduire les formules suivantes :
nom de la molécule formule développée ionique formule brute
acide sulfurique (ou sulfate d’hydrogène) 2 H+; SO 2–
4H2SO4
acide nitrique (ou nitrate d’hydrogène)
nitrate de cuivre
soude ou (hydroxyde de sodium)
hydroxyde de cuivre
sulfate ferreux
On donne :
oxyde d’azote NO dioxyde d’azote NO2eau H2O fer (métal) Fe cuivre (métal) Cu
2–Expériences
2.1–Action de l’acide nitrique sur le cuivre
Dans un tube à essai, mettre un copeau de cuivre et ajouter un peu d’acide nitrique (assez concentré –attention!)
Écrire 2 observations (phrases complètes)
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Voici ce qui se passe dans le tube à essai :
Le métal cuivre réagit avec l’acide nitrique. On obtient du nitrate de cuivre, un dégagement d’oxyde d’azote et de l’eau.
Il s’agit maintenant de mettre ce qui se passe en équation. Vous allez établir l’équation de 3 façons différentes :
Première façon : en utilisant les formules brutes. Réécrire la phrase en italique ci-dessus en remplaçant chaque terme
par sa formule brute (en séparant bien chaque terme). Ajuster l’équation sachant que les coefficients du côté gauche sont
3 et 8 (ils sont difficiles à trouver par cette méthode)
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Deuxième façon : en utilisant les formules développées ioniques. Reprendre l’équation écrite en remplaçant les for-
mules brutes par les formules développées ioniques puis simplifier pour qu’il n’y ait aucun terme identique à droite et à
gauche de la flèche :
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** Troisième façon : (Il s’agit dune méthode générale qui sera largement approfondie en 1S)
On décompose l’équation en 2 demi-équations :
— première demi-équation : on part de l’observation que l’ion nitrate est transformé en gaz oxyde d’azote :
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1. On ajuste si nécessaire l’élément autre que H et O.
2. On ajuste si nécessaire O avec des H2O.
3. On ajuste si nécessaire H avec des H+.
4. On ajuste la charge totale avec des e–.
— deuxième demi-équation : on part de l’observation que le métal cuivre est transformé en ion cuivre :
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Refaire la même procédure que pour la première demi-équation. Multiplier chacue des 2 demi-équations de telle
sorte que le nombre d’électrons soit identique.
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Faire la somme membre à membre des 2 demi-équations et éventuellement simplifier : vous devez retrouver
l’équation simplifiée de la deuxième façon.
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2.2–Action de la soude ou hydroxyde de sodium sur l’ion cuivre
Dans un tube à essai, mettre un peu de solution obtenue dans l’expérience précédente et ajouter petit à petit de la soude
jusqu’à ce qu’il se passe quelque chose.
Écrire l’observation (phrase complète)
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Voici ce qui se passe dans le tube à essai :
Le nitrate de cuivre réagit avec l’hydroxyde de sodium pour donner un précipité d’hydroxyde de cuivre et du nitrate de
sodium en solution.
Il s’agit maintenant de mettre ce qui se passe en équation. Vous allez établir l’équation de 2 façons différentes :
Première façon : en utilisant les formules brutes. Réécrire la phrase en italique ci-dessus en remplaçant chaque terme
par sa formule brute (en séparant bien chaque terme). Ajuster l’équation.
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Deuxième façon : en utilisant les formules développées ioniques. Reprendre l’équation écrite en remplaçant les for-
mules brutes par les formules développées ioniques SAUF pour le PRÉCIPITÉ puis simplifier pour qu’il n’y ait aucun
terme identique à droite et à gauche de la flèche :
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2.3–Action de l’acide sulfurique sur le précipité d’hydroxyde de cuivre
Vider le tube à essai de la solution mais garder le précipité. Ajouter petit à petit de l’acide sulfurique en agitant.
Écrire l’observation (phrase complète)
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Voici ce qui se passe dans le tube à essai :
L’acide sulfurique réagit avec l’hydroxyde de cuivre pour donner de l’eau et du sulfate de cuivre en solution.
2

Il s’agit maintenant de mettre ce qui se passe en équation. Vous allez établir l’équation de 2 façons différentes :
Première façon : en utilisant les formules brutes. Réécrire la phrase en italique ci-dessus en remplaçant chaque terme
par sa formule brute (en séparant bien chaque terme). Ajuster l’équation.
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Deuxième façon : en utilisant les formules développées ioniques. Reprendre l’équation écrite en remplaçant les for-
mules brutes par les formules développées ioniques (pas pour l’EAU) puis simplifier pour qu’il n’y ait aucun terme
identique à droite et à gauche de la flèche :
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2.4–Action du fer sur le sulfate de cuivre
Verser le contenu du tube à essai dans un petit bécher et ajouter une petite plaque de fer bien décapée. Attendre un peu.
(Si c’est trop lent refaire l’expérience avec une solution plus concentrée de sulfate de cuivre).
Écrire l’observation (phrase complète)
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Voici ce qui se passe dans le tube à essai :
Le sulfate de cuivre réagit avec le fer pour donner du métal cuivre et du sulfate ferreux.
Il s’agit maintenant de mettre ce qui se passe en équation. Vous allez établir l’équation de 2 façons différentes :
Première façon : en utilisant les formules brutes. Réécrire la phrase en italique ci-dessus en remplaçant chaque terme
par sa formule brute (en séparant bien chaque terme). Ajuster l’équation.
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Deuxième façon : en utilisant les formules développées ioniques. Reprendre l’équation écrite en remplaçant les for-
mules brutes par les formules développées ioniques puis simplifier pour qu’il n’y ait aucun terme identique à droite et à
gauche de la flèche :
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CONCLUSION GÉNÉRALE :
Dans cette série d’expériences, l’élément cuivre s’est trouvé sous 2 formes différentes :
soit sous forme d’atome cuivre de couleur . . . . . . . . . . . . . et de formule . . . . . . . . . . . . .
soit sous forme d’ions cuivre de couleur . . . . . . . . . . . . . et de formule . . . . . . . . . . . . .
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