Enoncé
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Thème Univers : CH 2 : STRUCTURE DE L’ATOME, NOTION D’ELEMENE CHIMIQUE Activité expérimentale : L'ELEMENT CUIVRE DANS TOUS SES ETATS... Notion contenu - Éléments chimiques. - Pratiquer une démarche expérimentale pour vérifier la conservation des éléments au cours d’une réaction chimique. Compétences - Savoir suivre un protocole, faire le schéma. Interpréter les résultats. - Respecter les consignes. Objectif de l’activité: Voir comment l’élément cuivre se conserve au cours d’une série de réactions chimiques. Compétences notées: Vous ferez les schémas et observations des réactions chimiques que vous réaliserez au cours de l’activité en respectant le protocole. Et vous donnerez la conclusion au § VII. I. Réaction entre la solution d'acide nitrique et un copeau de cuivre. 1. Etat physique et formule des réactifs. a) le cuivre. L'observation d'un copeau de cuivre montre qu'il s'agit d'un ...................... de couleur ................... Si l'on admet que le métal est constitué par un empilement régulier d'atomes identiques, la formule du cuivre est ................ b) l'acide nitrique. Pur, l'acide nitrique est un liquide incolore de formule HNO3. Sa dissolution dans l'eau s'accompagne d'une dissociation faisant apparaître deux ions : - l'anion ....................................... de formule ................ - le cation ...................................... de formule ................ L'ion responsable des propriétés acides de la solution est l'ion ......................... 2. Expérience et observations. Protocole : Mettre un copeau de cuivre dans un tube à essai et verser 2 à 3 mL d’acide nitrique. Schéma : Observation : 3. Interprétation. Information: l'acide nitrique agit ici à la fois par ses ions H+ et NO3-. Le gaz formé initialement n'est pas du dioxyde d'azote roux, mais du monoxyde d'azote incolore. Dès sa formation, ce dernier est oxydé par le dioxygène de l'air en dioxyde d'azote. Ecrire l'équation bilan de la réaction qui conduit à la formation du monoxyde d'azote, sans chercher à l'équilibrer (les coefficients vous seront donnés). ............... + ............... + ............... ............... + ............... + ..... H2O Ecrire l'équation bilan de l'oxydation du monoxyde d'azote en dioxyde d'azote. ............... +............... ............... 4. Pour continuer... Récupérer la solution obtenue précédemment dans un autre tube à essai. Page 1/4 II. Réaction entre la solution de soude et l'ion cuivre II. 1. Rappels sur l'hydroxyde de sodium. L'hydroxyde de sodium est un solide ionique de formule NaOH. Sa dissolution dans l'eau conduit à la dispersion de deux ions : - l'anion ............................................... de formule ................ - le cation ............................................. de formule ................ Cette solution est ........................ (couleur). 2. Expérience et observations. Protocole : Verser de l’hydroxyde de sodium NaOH dans le tube à essai contenant la solution précédente. Schéma : Observation : 3. Interprétation. Ecrire l'équation bilan de la réaction observée. Nommer le produit obtenu : …………………………… ............... +............... ............... 4. Pour continuer... Quelle méthode vous permettrait de recueillir le précipité précédent ? ................................. Représenter à l'aide d'un schéma les opérations à réaliser. Réalisez cette opération. Et placer le précipité à l’aide de l’agitateur en verre, au fond d’un tube. III. Déshydratation de l'hydroxyde de cuivre II. 1. Expérience et observations. Protocole : A l'aide du chauffage électrique, chauffer avec précaution le tube à essai contenant l'hydroxyde de cuivre II jusqu'à disparition de la couleur bleue. Schéma : Observation : 2. Interprétation. La déshydratation correspond à l'élimination de .............................................. sous forme de .................... Comment aurait-on pu la mettre en évidence ? .................................................................................. Information : le produit noir obtenu est un solide ionique formé des ions Cu2+ et O2-. Ce solide se nomme ................................................... et il a pour formule .......................... Ecrire l'équation bilan de la réaction de déshydratation de l'hydroxyde de cuivre II. chauffage ............... ............... + ............... Page 2/4 IV. Réaction entre l'oxyde de cuivre II et la solution d'acide chlorhydrique. 1. Rappels sur l'acide chlorhydrique. La solution d'acide chlorhydrique est obtenue par dissolution d'un gaz dans l'eau. Ce gaz se nomme ................................................. et il a pour formule ........................ La solution d'acide chlorhydrique est constituée de deux ions : - l'anion ........................................ de formule ................ - le cation ....................................... de formule ................ Cette solution est ........................ (couleur). 2. Expérience et observations. Protocole : Au tube que nous avons chauffé précédemment, ajouter au ¾ du tube de l’acide chlorhydrique, mettre un bouchon et agiter le tube. Schéma : Observation : 3. Interprétation. Information: l'acide chlorhydrique agit par l'ion H+ (l'ion Cl- est spectateur ou indifférent). Ecrire l'équation bilan de la réaction observée. ............... + ............... ............... + ............... V. Réaction entre les ions cuivre II et le fer. 1. Expérience et observations. Protocole : Verser le contenu du tube précédent dans un bécher et placer un peu de paille de fer. Schéma : Observation : 2. Interprétation. Information: il y a réaction entre les ions Cu2+ et Fe avec formation d'ions Fe2+. Ecrire l'équation bilan de la réaction observée. ............... +............... ............... + ............... Page 3/4 VI. Récapitulatif. Parti du corps chimique Cu, nous avons retrouvé ce corps au terme de diverses réactions chimiques. Compléter le cycle suivant, en indiquant sous quelle forme (atome, ion, corps composé ...) se trouve l'élément cuivre après chaque réaction, et en donnant la formule du corps. avec OH- avec HNO3 Cu avec Zn par chauffage avec H+ Conclusion : VII. Réaction entre l’oxyde de cuivre et le carbone Protocole : On chauffe dans un four à haute température un mélange de carbone et d’oxyde de cuivre II. Schéma : Observation : Au cours de la réaction il se forme un gaz : le dioxyde de carbone. Comment met-on en évidence la formation de ce gaz? Ecrire l'équation bilan de la réaction. ............... + ............... ............... + ............... Ajouter une flèche dans le schéma récapitulatif § VI. NOM : J’ai utilisé les bonnes représentations pour la verrerie J’ai fait tous les schémas /2 J’ai indiqué sur les schémas les produits chimiques J’ai fait les schémas avec soin /1 /1 /1 Page 4/4
