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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE SECONDE NOTION DE FAMILLE D’ÉLÉMENTS LA FAMILLE DES HALOGÈNES ET LA FAMILLES DES MÉTAUX ALCALINOTERREUX NOM : .......................... PRÉNOM : ................... CLASSE : ............. DATE THÈME UNIVERS Page 1 / 4 : ................................. I. LA FAMILLE CHIMIQUE DES HALOGÈNE a) Situation dans la classification périodique Les halogènes sont les éléments chimiques situés sur l’avant dernière colonne de la classification périodique colonne 17 (ou VII du tableau périodique réduit) (voir document sur la dernière page) b) Inventaire F : Fluor ; Cl : Chlore ; Br : Brome ; I : Iode ; At : Astate c) Corps simples Informations : a) Un corps simple est constitué d’un seul élément chimique b) Un corps constitué d’éléments chimiques différents est un corps composé Les corps simples des halogènes sont des molécules diatomiques F2 : le difluor ;Cl2 : le dichlore Cl2 ; Br2 : le dibrome ; I2 le diiodes Attention : Les dihalogènes sont extrêmement nocifs pour la santé ; il ne faut pas les inhaler et ne pas être en contact d) Propriétés physiques des corps simples à la température et pression ordinaire Compléter le tableau ci dessous Nom du corps difluor dichlore dibrome diiodes simple dihalogéné Formule brute Structure Formule développée Etat physique Couleur du corps simple II. PROPRIÉTÉS DES ÉLÉMÉNTS DE LA FAMILLE DES HALOGÈNES Expérience 1 Solubilité et couleurs des solutions avec des solvants organiques Manipulation On dispose de trois solutions aqueuses l’une dichlore (eau de chlore) , une autre de dibrome( eau de brome) et une troisième de diiode (eau de diiode appelé communément d’eau iodée) Verser environ 1 mL d’eau de dichlore dans le tube à essais 1; 1 mL d’eau de dibrome dans le tube à essais 2 ; 1 mL d’eau de diiode dans le tube à essais 3. Dans chacun des tubes, verser environ 1 mL de cyclohexane. Boucher les tubes, puis agiter-­‐les vigoureusement pendant quelques secondes. Observer : 1) Dans quel solvant la couleur du dichlore est-­‐elle la plus intense ? ........................................................... 2) Même question pour le dibrome et le diiode ............................................................................................ .................................................................................................................................................................... 3) Réaliser un schéma légendé faisant apparaître les différentes couleurs dans chaque tube. Interpréter 4) Dans quel solvant le dichlore, le dibrome et le diiode sont-­‐ils le plus soluble ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Expérience 2 : action d'une solution de nitrate d'argent sur des solutions de chlorure de potassium (a), de bromure de potassium (b) et d'iodure de potassium (c). Prendre quatre nouveaux tubes à essais. Verser environ 1 mL de la solution de chlorure de potassium dans le tube à essais 1 ; 1 mL de la solution de bromure de potassium dans le tube à essais 2 ; 1 mL de la solution d’iodure de potassium dans le tube à essais 3. Dans le tube à essais 4, verser environ 1 mL de la solution de nitrate de potassium. Dans chacun des tubes, verser environ 1 mL de la solution aqueuse de nitrate d’argent. Solution aqueuse Chlorure de potassium Bromure de potassium Iodure de potassium Ions en solution Cl-­‐ (aq), K+ (aq) Br-­‐ (aq), K+ (aq) I-­‐ (aq), K+ (aq) Nitrate d’argent NO −3 (aq), Ag+ (aq) Permanganate de potassium MnO-­‐4 (aq), K+ (aq) observer 1) Qu'observe-­‐t-­‐on dans les trois premiers tubes à essais, après ajout de la solution de nitrate d'argent ? .................................................................................................................................................................... 2) Observe-­‐t-­‐on une modification dans le quatrième tube ? .......................................................................... ........ ........................................................................................................................................................... 3) Comparer les contenus des tubes 1 et 4. .................................................................................................... ........ ........................................................................................................................................................... Interpréter 1) Quels ions réagissent avec la solution de nitrate d'argent dans les trois premiers tubes ? ........................ ........ ........................................................................................................................................................... ........ ........................................................................................................................................................... 2) Identifier le solide formé dans chaque cas. ................................................................................................. ........ ........................................................................................................................................................... ........ ........................................................................................................................................................... 3) Quelle propriété commune les ions Cl-­‐, Br-­‐ et I-­‐ possèdent-­‐ils vis-­‐à-­‐vis de l'argent ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Expérience 3 : Action d’une solution de permanganate de potassium sur les solutions aqueuses d’halogénure de potassium Manipulation Prendre trois nouveaux tubes à essais. Verser environ 1 mL de la solution de chlorure de potassium dans le tube à essais 1 ; 1 mL de la solution de bromure de potassium dans le tube à essais 2 ; 1 mL de la solution d’iodure de potassium dans le tube à essais 3. Dans chacun des tubes, verser environ 2 mL de cyclohexane et environ 1 mL de la solution de permanganate de potassium. Boucher les tubes à essais, puis agiter vigoureusement. Laisser reposer puis observer Observer 1) Les ions permanganate MnO4– (aq) réagissent-­‐ils avec les ions potassium K+ (aq)? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... 2) Comparer le contenu des tubes obtenus avec ceux de l'expérience 1. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Interpréter 1) Quelles espèces sont formées au cours de ces transformations chimiques ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... 2) Quelle propriété commune les ions Cl-­‐, Br-­‐ et I-­‐ possèdent-­‐ils vis-­‐à-­‐vis des ions permanganate ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... III. LA FAMILLE DES MÉTAUX ALCALINO TERREUX a) Situation dans la classification périodique Les alcalinoterreux sont les éléments chimiques situés sur deuxième colonne de la classification périodique colonne 2 (ou II du tableau périodique réduit) (voir documents en dernière page) b) Inventaire Be: Bérylium; Mg : Magnésium ; Ca : Calcium ; Sr : Strontium ; Ba : Baryum ; Ra : Radium c) Corps simples les corps simples correspondants sont constitué d’atome mono atomique Leur formule brute se réduit à la formule de l’atome qui les constitue e) Propriétés physiques des corps simples à la température et pression ordinaire Ce sont des métaux et à ce titre ils ont les propriétés communes des métaux -­‐ bons conducteurs du courant électrique -­‐ bons conducteurs de la chaleur -­‐ une fois polis ils réfléchissent la lumière(comme des miroirs) on dit qu’ils ont l’éclat métallique Expérience 4 : Action d’une solution d’acide chlorhydrique sur les éléments chimiques appartenant à la famille des alcalino-­‐terreux Manipulation Placer un échantillon d’un métal alcalino-­‐terreux bien décapé à l’aide de la toile émeri dans deux tubes à essais différents Dans chacun des tubes, verser environ 2 mL d’acide chlorhydrique Boucher les tubes à essais, puis agiter vigoureusement. Laisser reposer puis observer Observer 1) Qu'observe-­‐t-­‐on lors de l'ajout d'acide chlorhydrique ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... 2) Décrire ce qui se passe lorsque le briquet allumé est approché. .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... 3) Reste-­‐t-­‐il du solide en fin d'expérience ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Interpréter 1) Quelle espèce est mise en évidence par le test avec la flamme du briquet ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... 2) Quelle propriété commune les éléments Ca et Mg possèdent-­‐ils vis-­‐à-­‐vis de l'acide ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... IV. CONCLUSIONS 1) Dans le tableau périodique, comment sont situés le fluor, le chlore et le brome les uns par rapport aux autres ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... 2) Dans le tableau périodique, comment sont situés le calcium et le magnésium les uns par rapport aux autres ? .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... 3) A la lumière de ces expériences, proposer une définition d’une « famille d'éléments .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................... Tableau périodique réduit des éléments chimiques Tableau périodique des éléments chimiques
