Lycée Paul Cézanne – 2005 - TP Chimie seconde n°5 L'ELEMENT CUIVRE Objectifs: découvrir la notion d'élément chimique à partir d'expériences mettant en jeu le cuivre. I ESPECES CHMIQUES CONTENANT L'ELEMENT CUIVRE Nous allons réaliser une série de réactions chimiques au cours desquelles interviennent: • le cuivre métallique: Cu • l'ion cuivre (II): Cu2+ • l'oxyde de cuivre: CuO • l'hydroxyde de cuivre: Cu(OH)2. 1) Quelle est la couleur du métal cuivre ? Quels sont ses propriétés ? 2) Quelle est la couleur d'une solution contenant les ions cuivre (II) Cu2+ ? 3) Comment se présente l'oxyde de cuivre CuO et l'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2 ? Quelles sont leur couleur ? II EXPERIENCES 1) Action de l'acide nitrique HNO3 sur le métal cuivre Cu • Dans un tube a essais placer 1cm de tournure de cuivre. • Ajouter 1 mL d'acide nitrique concentré (attention ! pur à 58%). • Adapter un tube à dégagement dont l'extrémité plonge dans un second tube à essais rempli au ¾ d'eau. • Observer. a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs). b) Copier et compléter le tableau ci-dessous: c) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction. Observation Interprétation • • • • 2) Action des ions hydroxyde OH- sur les ions cuivre (II) Cu2+ • Verser 2 mL de sulfate de cuivre (contenant les ions Cu2+) dans un tube à essais. • Ajouter 2 mL de soude (contenant des ions OH-). a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs). Observation Interprétation • • b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction. Acide nitrique: HNO3, incolore Métal cuivre Ions OHincolores Ions Cu2+, bleus Cu(OH)2, solide bleu 3) Chauffage de l'hydroxyde de cuivre Cu(OH)2 • Chauffer le tube à essais précédent jusqu'à changement de couleur du précipité. a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs). Observation Interprétation • • b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction. Lycée Paul Cézanne – 2005 - TP Chimie seconde n°5 4) Action du métal fer sur les ions cuivre (II) Cu2+ • Dans un tube à essais introduire de la poudre de fer. • Verser 2 mL de sulfate de cuivre et agiter. • Attendre quelques minutes et observer. a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs). Observations Interprétations • • • • • • b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction. Ions Cu2+ bleus Poudre de fer, Fer Solide gris 5) Action de l'acide chlorydrique HCl sur l'oxyde de cuivre CuO • Dans un tube à essais introduire de l'oxyde de cuivre. • Verser 2 mL d'acide chlorhydrique concentré (2 mol.L-1 ) et agiter. • Attendre quelques minutes et observer. a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs). Observation Interprétation • • b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction. HCl incolore CuO, solide noir Métal cuivre 6) Action du dixoygène, à chaud, sur le métal cuivre • Chauffer, au bec électrique un morceau de tournure de cuivre. a) Copier et compléter le schéma ci-contre (utiliser des couleurs). Observation Interprétation • • b) Ecrire symboliquement l'équation de la réaction. III TRANSFORMATION DE L'ELEMENT CUIVRE • Copier et compléter le diagramme suivant, récapitulant les différentes transformations effectuées sur le métal cuivre et ses composés: Cu Cu2+ CuO Cu(OH)2 Lycée Paul Cézanne – 2005 - TP Chimie seconde n°5 A LA RECHERCHE DE L'ELEMENT CUIVRE • Matériel élève: • 6 tubes à essais • 3 pots à yaourt • tube à dégagement coudé • bec électrique • entonnoir + support pour filtrage • solution CuSO4 (0,1 mol.L-1 ) • solution NaOH (0,1 mol.L-1 ) • eau de chaux • pince en fer • Matériel prof • tournure de cuivre • poudre de fer • mélange stoechiométrique C + CuO • papier filtre • HNO3 commercial