fiche tp cours 1

TP#$COURS#
1STD2A#
THÈME#MONDE#DE#LA#MATIERE#/#MONDE#OBJET#
CH.#III#RÉACTIONS#CHIMIQUES#ENTRE#UN#MÉTAL#ET#UN#ION#
RÉACTIONS#D’OXYDORÉDUCTION!
TP#M#01#C#
PAGE#1#/#5#
I. RAPPELS##
a) Métaux#
Métal&:&&
#Corps#………….,#bon#conducteur#de#la#chaleur#et#de#l'électricité,#constitué#d’atomes#…………..#
#Un#métal#est#donc#représenté#par#le#symbole#des#atomes#qui#le#constituent#:#
# # $#le#métal#cuivre#est#représenté#par#le#symbole#de#l'atome#de#cuivre#………..#;##
# # $#le#métal#fer#est#représenté#par#le#symbole#de#l'atome#de#fer#………….#
Ions&métalliques&:&&
# $#les#atomes#d'un#métal#ont#tendance#à#………….#des#électrons#pour#former#des#…..……..…#:#
# $#les#atomes#de#cuivre#Cu#ont#tendance#à#perdre#2#électrons#pour#former#des#ions#cuivre#(II)#………#;#
# $#les#atomes#de#fer#Fe#ont#tendance#à#perdre#2#électrons#pour#former#des#ions#fer#(II)#……….#
#
b) Propriétés#des#solutions#ioniques#
Électroneutralité&:&&
# Une# solution# contenant# des# ions# est# toujours# électriquement# …………….#:# elle# contient# donc# ………………# de#
#charges#(+)#que#de#charges#($).##
#Ainsi,# une# solution# de# sulfate# de# sodium,# contenant# des# ions# sodium# …………# et# des# ions# sulfate# ………….# a#
#pour#formule#:####……………………………#
#
CATIONS#
ANIONS#
ions#portant##
une#seule#charge#
H+#:#ion#hydrogène#(proton)#
H3O+#:#ion#hydronium#
NH
4
+
#:#ion#ammonium#
Li+#:#ion#lithium#
Na+#:#ion#sodium#
K+#:#ion#potassium#
Ag+:##ion#argent#
OH !
#:#ion#hydroxyde#:##
Cl!
#:#ion#chlorure#
NO3!
#:#ion#nitrate#
MnO4
!
#:#permanganate#
ions#portant#
deux#charges#
Mg2+#:#ion#magnésium#
Ca2+#:#ion#calcium#
Ba2+#:#ion#baryum#
Fe2+#:#ion#fer#II#
Ni2+#:#ion#nickel#
Cu2+#:#ion#cuivre#II#
Zn2+#:#ion#zinc#
Sn2+#:#ion#étain#
Pb2+#:#ion#plomb#
O2$:#ion#oxyde#
S2$:#ion#sulfure#
SO3
2!
#:#Ion#sulfite#
SO4
2!
#:#ion#sulfate#
CO3
2!
#:#ion#carbonate#
Cr
2O7
2!
#:#ion#dichromate#
ions#portant##
trois#charges#
Al3+#:#ion#aluminium#
Fe3#:#ion#fer#III#
Au3+#:#ion#or#
PO4
3!
#:#ion#phosphate#
N3!
#:#ion#nitrure#
ions#portant#
quatre#charges#
Pt4+#ion#platine#IV#
C4$#ion#carbure#
&
Exercice&:&
Déterminer)la)formule)d'une)solution#de#
# $#sulfate#de#cuivre#:##
# $!!"#$%&%'()'(*'%(+,,-#:…………………………………..#
# $!nitrate'de'plomb':'…………………………………….#
# $#sulfate#de#fer#(III)#:……………………………………#
II. TESTS#DE#RECONNAISSANCE#DE#QUELQUES#CATIONS#MÉTALLIQUE#
$#Dans#un#tube#à#essais,#verser#quelques#mL#de#solution#renfermant#le#cation#à#identifier#
$#Si#la#solution#est#colorée,#noter#la#couleur#de#la#solution#qui#renferme#ce#cation#et#la#noter##
$#Verser#quelques#gouttes#de#la#solution#renfermant#l’anion#réactif#correspondant#
$#Écrire#l’équation#bilan#de#la#réaction.#(compléter#le#tableau#suivant)&

Nom&
Formule&
Couleur&
solution&
Ion&Réactif&
(nom&de&la&solution&qui&le&
renferme)&
Résultat&&
du&test&
Équation&chimique&
du&test&
Ion#argent#
#
#
Ion#……….#
(chlorure#de#sodium)#
précipité#blanc#
(chlorure&d’argent)#
.……............#####………#
Ion#cuivre#(II)#
#
#
Ion#……….#
(hydroxyde#de#sodium)#
précipité#bleu#
(hydroxyde&de&cuivre)&
.……............#####………#
Ion#fer#(II)#
#
#
Ion#……….#
(hydroxyde#de#sodium)#
précipité#vert#
(hydroxyde&de&fer&(II))&
.……............#####………#
Ion#fer#(III)#
#
#
Ion#……….#
(hydroxyde#de#sodium)#
précipité#rouille#
(hydroxyde&de&fer&(III))&
.……............#####………#
Ion#zinc#
#
#
Ion#……….#
(hydroxyde#de#sodium)#
précipité#blanc#
(hydroxyde&de&zinc)&
.……............#####………#
Ion#plomb#
#
#
Ion#……….#
(iodure#de#potassium)#
Précipité#jaune#vif#
(iodure&de&plomb)&
.……............#####………#
&
III. ACTION#DES#IONS#CUIVRE#CU2+#SUR#LE#FER#MÉTALLIQUE#Fe#
Expérience&1&:&&
- Verser#environ#2#mL#de#solution#de#sulfate#de#
cuivre#dans#un#tube#à#essais.#
- Introduire#ensuite#une#pointe#de#spatule#de#fer#
en#poudre.#
- #Agiter#légèrement#pour#bien#mélanger#la#poudre#
de#fer#dans#la#solution.##
- Observer.#Compléter#et#légender#le#schéma##
&
Observations.&
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................#$#
Interprétations#
1/#Quelle(s)#espèce(s)#chimique(s)#a#réagi#et#s’est#
transformée?#
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
2/#Quelle(s)#espèce(s)#chimique(s)#s’est#formée#
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
3/#La#solution#est#filtrée#et#récupérée#dans#un#deuxième#
tube#à#essais.##
4/#Proposer#et#réaliser#une#expérience#permettant#
de#mettre#en#évidence#une#espèce#chimique#présente#
dans#cette#solution#et#qui#s’est#formée#pendant#la#
réaction#
chimique#entre#les#ions#cuivre#et#les#atomes#de#fer.#.....##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
5/#Quelle#espèce#chimique#est#mise#en#évidence#?#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
6/#Écrire#l’équation#bilan#permettant#de#modéliser#
l’action#des#ions#cuivre#sur#les#atomes#du#fer#métallique.#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
7/#Traduire#la#transformation#subie#parles#ions#cuivre#à#
l’aide##une#équation#chimique#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
8/#Traduire#la#transformation#subie#par#le#fer#métallique#à#
l’aide##une#équation#chimique#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##

Conclusion&:&
Compte#tenu#de#ces#deux#demi$équations#expliquer#en#
quoi#consiste#la#transformation#qui#a#eut#lieu#entre#les#
ions#cuivre#et#les#ions#Fer#
Définitions&:&
Oxydation#⇔#Une#transformation#chimique#traduisant#
une#perte#d’électrons##
Réduction&⇔#Une#transformation#chimique#traduisant#un#
gain#d’électron#
Oxydant&⇔#Espèce#chimique##qui#capture#un#ou#plusieurs#
électrons#au#cours#d’une#transformation#chimique#
Réducteur#⇔#Espèce#chimique#qui#cède#un#ou#plusieurs#
électrons#au#cours#d’une#transformation#chimique#
Réaction&d’oxydoJréduction&⇔&réaction#au#cours#de#
laquelle#on#peut#mettre#en#évidence#un…………….#
d’………………….#entre##un##…………………..##qui#fournit#des#
………………..#et#un#……………….#qui#les#………………..#
#
Nombre&d’électrons&échangés&⇔##La#solution##
demeurant#électriquement#neutre#;#le#nombre#
d’électrons#……………..#par#les#espèces#oxydantes#est#égale#
au#nombre#d’électrons#………………..#par#les#espèces##
réductrices##
Compléter&:&
L’ion#Cuivre#(II)#Cu2+#est#un#………….#……#car#il#…………..#des#
…………..#à#l’atome#de#…………….#qui#lui#………………#des#
………………#jouant#ainsi#le#rôle#de#…………..#
Le#fer#métallique#Fe#est#un#…………..#car#il#…………….#à#l’ion#
……………#qui#lui#……………….#des#……………….#jouant#ainsi#le#
rôle#d’un#………………#
Compléter&&
Dans#une#équation#d’oxydo$réduction#les##
…………………….#échangés#n’apparaissent#pas#
#
Donner#un#nom#à#ces#deux#tranformations#
#
#
IV. ACTION#DES#IONS#CUIVRE#Ag+#SUR#LE#CUIVRE#MÉTALLIQUE#CU(#EXPÉRIENCE#CE#L’ARBRE#DE#DIANE)#
Expérience&2&:&&
- Verser#environ#2#mL#de#solution#de#nitrate#
d’argent#dans#un#tube#à#essais.#
- Introduire#ensuite#un#morceau#de#cuivre#
métallique#
- #Agiter#légèrement#pour#bien#mélanger#la#poudre#
de#fer#dans#la#solution.##
- Observer.#Compléter#et#légender#le#schéma##
&
&
Observations.&
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................#Ò$#
Interprétations#
1/#Quelle(s)#espèce(s)#chimique(s)#a#réagi#et#s’est#
transformée?#
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
2/#Quelle(s)#espèce(s)#chimique(s)#s’est#formée#
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
3/#La#solution#est#filtrée#et#récupérée#dans#un#deuxième#
tube#à#essais.#Quel#test##permettrait#d’identifier##une#
espèce#chimique#formée#au#cours#de#la#réaction#entre#les#
ions#argent#et#le#cuivre#métallique#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
4/#Quelle#espèce#chimique#est#mise#en#évidence#?#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
5/#Écrire#l’équation#bilan#permettant#de#modéliser#
l’action#des#ions#cuivre#sur#les#atomes#du#fer#métallique.#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
6/#Traduire#la#transformation#subie#par#les#ions#argent#à#
l’aide##une#équation#chimique#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
7/#Traduire#la#transformation#subie#par#le#cuivre#
métallique#à#l’aide##une#équation#chimique#
#......................................................................................##
#......................................................................................##
#......................................................................................##
Cu2+(aq) + Fe(s) ! Cu(s) + Fe2+(aq)
!
………………….
.!
………………….
.!

8/&Compléter&:&
L’ion#Argent#Ag+#est#un#………….#……#car#il#…………..#des#
…………..#à#l’atome#de#…………….#qui#lui#………………#des#
………………#jouant#ainsi#le#rôle#de#…………..#
Le#cuivre#métallique#Cu#est#un#…………..#car#il#…………….#à#
l’ion#……………#qui#lui#……………….#des#……………….#jouant#
ainsi#le#rôle#d’un#………………##
19/Question&
Lorsqu’un#atome#de#cuivre#se#transforme#en#un#ion#
cuivre,#combien#d’ions#argent#se#sont#transformés#en#
atomes#?#et#combien#d’électrons#ont#été#échangés#
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
#.......................................................................................##
9/&Compléter&&
&
#
V. BILAN#DES#EXPÉRIENCES#1#ET#2##
1/&Rôles&joués&par&l’élément&cuivre&
#
Dans#ces#deux#expériences#l’élément#cuivre#
intervient#comme#réactif#sous#deux#formes#
$#l’ion#cuivre#Cu2+#dans#l’expérience#1#qui#joue#le#
rôle#d’un#…………….#
$#Le#cuivre#métallique#Cu#dans#l’epérience#2#qui#joue#
ke#rôle#d’un#……………#
#
Expérience#1# # Cu2+(aq)#+#2e$#Cu(s)#
#
#
#
Expérience#2# # Cu(s)#$#Cu2+(aq)#+#2e$#
#
#
#
2/#Transformations&subies##
Dans#l’expérience#1,#l’ion#cuivre#joue#le#rôle#d’un#……………….#et##se#transforme#en#atome#de#cuivre#qui#a#joué#le#rôle#
d’un#………………..#dans#l’expérience#2#
dans#l’expérience#1#l’oxydant#………………….#s’est#transformé#en#………………qui#peut#jouer#le#rôle#de#réducteur##dans#
l’expérience##2.##
Une#transformation#qui#transforme#un#oxydant#en#un#réducteur#en#……………..#des#électrons#subit#une#…………………..#
Dans#l’expérience#2#l’oxydant#………………….#s’est#transformé#en#………………qui#peut#jouer#le#rôle#de#réducteur##dans#
l’expérience##1#
Une#transformation#qui#transforme#un#oxydant#en#un#Oxydant##en#……………..#des#électrons#subit#une#…………………..#
La#transformation#Cu2+(aq)#+#2e$#Cu(s)#est#une#……………….#
La#transformation#:#Cu(s)#$#Cu2+(aq)#+#2e$##est#une#………………#
#
#
3/&Couples&d’oxydoJréduction&
Ainsi,# suivant# les# conditions# expérimentales,# il# est# possible# de# passer# de# l'oxydant# Cu2+# # au# réducteur# Cu# ou# de#
réaliser# la# transformation# inverse# :# on# dit# que# les# 2# espèces# Cu2+# et# Cu# sont# conjuguées# et# forment# un# couple#
oxydant#/#réducteur#noté#Cu2+#/#Cu.#
Ce#couple#est#défini#par#la#demi$équation#électronique#suivante#:###Cu2+#+#2#e#$###=###Cu#
Le!signe!=!indique!la!possibilité!de!passer!d’une!forme!à!l'autre!suivant!les!conditions!expérimentales!
#
#
4/&exercice&
écrire#les#demi$équations#électroniques#des#couples#
ox/red#donnés#ci$contre#
Al3+/Al#:#............................................................................##
Fe2+/Fe#:#.........................................................................##
Fe3+/Fe2+#.......................................................................##
.…
Ag+(aq)
+……
Cu(s)
!
….Cu2+(aq) +.…Ag)s)
!
………………….
.!
………………….
.!
!
!
!
!
Un! oxydant! Ox! et! un! réducteur! Red! sont! des! espèces! chimiques!
conjuguées!si!elles!sont!liées!par!le!schéma!suivant,!appelé!demiDéquation!
électronique!:!!!
Ox!+!n!e!D!!=!!Red!
On!dit!qu'elles!forment!un!couple!oxydant!/!réducteur!noté!Ox!/!Red.!
Exemples!de!couples!ox!/red!
!

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