(24L).

CH5: LA COMBUSTION DES METAUX
Exercices: 9,10,11,15,16,18,19 et 20 p55-57 ED et FM:p53-54
Noter sur le cahier de texte pour la séance prochaine
Ex: 9,10,11,15,16,18,19 et 20 p55-57 ED et FM:p53-54
Objectifs:
*Interpréter la combustion des métaux divisés dans l'air comme une
réaction avec le dioxygène.
*Savoir que la masse est conservée au cours d'une réaction chimique.
*Savoir que les atomes se conservent lors d'une réaction chimique.
* Interpréter les équations-bilans d'oxydation du fer ,du zinc,du cuivre
et de l'aluminium en termes de conservation d'atomes.
Proposer un dispositif expérimental
( avec matériel et mode opératoire )
qui vous permet de montrer la
combustion des métaux dans l'air
I) Les métaux peuvent-ils brûler dans l’air ?
A) Expériences
Métal en poudre
Dans la cour ,à l'aide d'une flamme
on a brûlé différents métaux et on
a observé des étincelles colorées.
A température élevée les métaux
en poudre brûlent ou s'oxydent
dans l'air (dioxygène).
Etincelles
Flamme
Le cuivre Cu: Bleu verdâtre, dépôt gris.
L’aluminium Al: Blanchâtre, dépôt blanc.
Le fer Fe: Rougeâtre, dépôt gris.
Le Zinc Zn: Blanchâtre, dépôt gris.
Le Magnésium Mg: Blanchâtre vives , dépôt gris.
B)Conclusion:
Les métaux à l’état divisé ou en poudre brûlent bien dans l’air.
Chaque métal a une flamme de couleur bien déterminée.
II) Combustion du fer dans le dioxygène .
A) Expérience. Combustion du fer. On introduit de la paille de fer
incandescente dans un récipient contenant du dioxygéne pure. Le fer
réagit vivement:étincelles orangées. Le fer disparaît et on obtient des
boulettes grises. Elles sont attirées par un aimant:c'est l'oxyde de fer
magnétique ( tétra oxyde de tri fer ). La réaction est
exoénergétique:elle dégage de la chaleur qui est absorbée par le sable.
Paille de fer
Incandescente
dioxygène
Aimant
Allumette
sable
sable
boulettes
magnétiques
B) Conclusion. Les métaux à l’état massif ou en fil brûlent dans le
dioxygène.Après chaque combustion, on obtient un Oxyde métallique .
PARTIE EXERCICES.
* On admet que dans les Conditions Normales de Pression (1013hPa
(1013hPa )
et de Température (25°C) ( C.N.T.P ), toutes les molécules gazeuses
occupent ou sont contenues dans un volume de 24L .
* Ainsi les molécules { H2 , O2 , CO2 , CO , H2O ( vapeur ) }occupent
chacune un volume de 24L.
* On admet aussi que pour un certain nombre d’atomes, les espèces
chimiques ont des masses précises, caractéristiques de chaque atome.
* Ainsi l’atome d’hydrogène H pèse 1g , la molécule H2 pèse 2g (24L).
* l’atome d’oxygène O pèse 16g , la molécule O2 pèse 32g (24L).
* l’atome de carbone C pèse 12g , la molécule CO2 pèse 44g (24L).
* l’atome de fer Fe pèse 56g , (24L).
SEULES LES GAZ
*celui de l’aluminium Al pèse 27g , (24L).
OCCUPENT UN
*le zinc Zn pèse 65g , (24L).
VOLUME de 24L
*le cuivre Cu pèse 64g (24L).
*et le magnésium Mg pèse 24g. (24L).
III) Bilan et équation de la réaction de combustion des métaux dans le
dioxygène .
A) Combustion du fer.Le fer réagit avec le dioxygène.
1) B.R :
tétra -oxyde de tri -fer
Fer + dioxygène
2) ERC:
3 Fe
1
+
2 O2
2
Fe 3 O 4
3 4
3)ERC.Masse: On remplace chaque espèce des réactifs et des
produits par leur masse respective.[ Fe:56g et O:16g ]
ERC : 3 Fe + 2 O2
Fe3 O4
ERC 3x56g + 2x 32g
3x 56g + 4x16g
Masses 168g + 64g
168g + 64g
232g
232g
la somme des masses des réactifs qui ont réagi est égale à la masse des produits
formés. Conservation de la matière ou de la masse ( loi de LAVOISIER ).
4)ERCM.Volume: On remplace les solides par leur masse respective
Fe:56g et les gaz O2 par le volume d’une "molécule " 24L.
ERC : 3 Fe + 2 O2
4) ERCM 3x56g
2x 24L
Volume 168g
48L
Fe3 O4
3x 56g + 4x16g
168g + 64g
232g
24L de dioxygène pèsent 32g, 48L pèsent 64g
168g
64g
232g
168g + 64g
232g
"RIEN NE SE PERD, RIEN NE SE CREE , TOUT SE TRANSFORME"
la somme des masses des réactifs qui ont réagi est égale à
la masse des produits formés. Conservation de la matière
ou de la masse ( loi de LAVOISIER ).
B) Combustion de l’aluminium : Al.
1) B.R : Aluminium+ diOxygène
2) ERC : 4 Al
+ 3O
2
Alumine
2 Al O
2 3
Partie exercices
3)ERC 4x27g
Masses 108g
3x32g
96g
+
+
204g
4x27g + 6x16g
168g + 96g
204g
"RIEN NE SE PERD, RIEN NE SE CREE , TOUT SE TRANSFORME"
ERC:
4) ERCM
Volume
4 Al + 3 O2
4x27g + 3x24L
108g + 72L
204g
2Al2 O3
4x27g + 6x16g
108g + 64g
204g
"RIEN NE SE PERD, RIEN NE SE CREE , TOUT SE TRANSFORME"
C) Combustion du zinc : Zn.
1) B.R : Zinc + diOxygène
2) ERC : 2 Zn
+ 1O
2
Partie exercices
3) ERC. 2x65g
Masses 130g
1x32g
32g
+
+
162g
Monoxyde de zinc II
2 Zn O
1
2x65g + 2x16g
130g + 32g
162g
"RIEN NE SE PERD, RIEN NE SE CREE , TOUT SE TRANSFORME"
ERC:
4) ERCM
Volume
2 Zn + 1 O2
2x65g + 1x24L
130 + 24L
162g
2Zn O1
2x65g + 2x16g
130g + 32g
162g
"RIEN NE SE PERD, RIEN NE SE CREE , TOUT SE TRANSFORME"
D) Combustion du cuivre : Cu.
1) B.R : Cuivre + diOxygène
2) ERC : 2 Cu
+ 1O
Partie exercices
3)ERC 2x64g
Masses 128g
Monoxyde de cuivre II
2
1x32g
32g
+
+
160g
2 Cu O
1
2x64g + 2x16g
128g + 32g
160g
"RIEN NE SE PERD, RIEN NE SE CREE , TOUT SE TRANSFORME"
ERC
4) ERC Masse
et Volume
2 Cu + 1 O2
2x64g + 1x24L
128g + 24L
160g
2Cu O1
2x64g + 2x16g
128g + 32g
160g
"RIEN NE SE PERD, RIEN NE SE CREE , TOUT SE TRANSFORME"
E) Combustion du magnésium : Mg.
1) B.R :Magnésium + diOxygène
2) ERC 2 Mg + 1 O
2
Partie exercices
3)ERC 2x24g
Masses 48g
1x32g
32g
+
+
80g
Monoxyde de magnésium
2 Mg O
1
2x24g + 2x16g
48g + 32g
80g
"RIEN NE SE PERD, RIEN NE SE CREE , TOUT SE TRANSFORME"
ERC
4)ERC . Masse
et Volume
2 Mg + 1 O2
2x24g + 1x24L
48g + 24L
F) CONCLUSION:
80g
METAL + diOxygène
2Mg O1
2x24g + 2x16g
48g + 32g
80g
Oxyde de METAL