2nd Phys4 TP Les aventures extraordinaires de l`élément cuivre !

2nd Phys4 TP Les aventures extraordinaires de l’élément cuivre !
Objectif : Dégager la notion d’élément chimique.
I. Le métal cuivre et l’ion cuivre II.
Comment peut-on reconnaître simplement le métal cuivre d’autres métaux comme le fer ou le plomb ?
1. Transformation n° 1 (Expérience prof)
 Prendre un petit morceau de cuivre (30 à 40 mg) et l’introduire dans un tube à essai. Ajouter
avec précaution environ 1 mL d’acide nitrique (port de lunettes obligatoire, éviter tout contact
entre l’acide et la peau). Observer et décrire les observations.
 Pendant que la transformation chimique se déroule, déposer avec une pipette quelques
gouttes d’acide nitrique sur la partie brillante d’une lame de fer. Au bout de quelques secondes,
rincer la lame de fer à l’eau du robinet. Décrire les observations.
2. Transformation n° 2
 Quand la transformation mettant en jeu le cuivre et l’acide nitrique (transformation n°1) est
terminée, ajouter 1 à 2 mL d’eau dans le tube : boucher et agiter.
 Avec une pipette, prélever un peu de la solution bleue et en déposer quelques gouttes au
milieu de la partie brillante de la lame de fer. Au bout de quelques secondes, rincer la lame de
fer à l’eau du robinet et l’éponger avec un papier absorbant sans frotter. Identifier la tache
observée.
3. Interprétation
Les “ blicks ” sont des êtres imaginaires
: admettons que l’on en a enfermé 5
dans une boîte le matin ; voir le schéma
ci-dessous. On observe la boîte le matin
et le soir. A partir des schémas des
deux boîtes rectangulaires ci-contre
répondre aux questions A et B :
A : Qu’est ce qui ne s’est pas conservé
dans cette boîte ?
B : Qu’est ce qui s’est conservé pendant
la transformation ?
une boîte le matin la même boîte le soir
A propos de l’expérience avec le cuivre et
l’acide nitrique que l’on peut schématiser
comme ci-contre, répondre aux questions
C et D.
Dans cette question, on ne se préoccupe
pas de l’acide nitrique
acide nitrique
cuivre
au début de l’expérience
solution bleue
à la fin de l’expérience
C : Qu’est ce qui ne s’est pas conservé dans ce tube ?
D : Qu’est ce qui s’est conservé pendant la transformation ?
Quel lien peut-on établir entre les boîtes de blicks de la question 5 et cette expérience.
4. Travail de réflexion
Compléter le tableau.
formule
chimique Aspect, couleur État physique préciser :
métal, ion
ou précipité ?
obtenu par quelle réaction ?
Cu2+
Cu
Chim3 TP1 Elément cuivre
Voir photos cuivre et oxydes
Montrer personne déguisée

Les 2 transformations chimiques vues peuvent être symbolisées ainsi : (*)
II. Le cycle continue.
1. Transformation n°3.
 Verser environ 1 mL de solution de sulfate de cuivre II dans un tube à essai (environ 1 cm).
 Ajouter quelques gouttes d’hydroxyde de sodium ou soude de formule (Na+ + OH-).
 Décrire les observations.
2. Transformation n°4.
 Jeter un peu de la solution du tube à essai précédent.
 Chauffer le contenu en évitant les projections. Attention diriger l’ouverture du tube vers le mur ou la
fenêtre.
 Décrire les observations.
3. Transformation n°5 (expérience prof).
On chauffe à incandescence (fortement) un mélange de carbone C et d’oxyde de cuivre CuO.
Décrire les observations.
III. D’autres chemins.
1. Transformation n°6.
Réaliser le montage ci-contre et mettre en marche le générateur.
Laisser circuler le courant pendant quelques minutes.
Décrire les observations.
2. Transformation n°7.
Introduire un petit morceau de laine de fer dans un bécher.
Recouvrir d’une solution de sulfate de cuivre.
Décrire les observations.
IV. Schématisation.
En vous inspirant du schéma (*) en haut de la page, résumer les différentes transformations.
V. Conclusion.
Au cours de ces différentes transformations chimiques, qu’est-ce qui se conserve ?
Donner une définition, même approximative, de l’élément cuivre.
Cu
2+
Cu
transformation n°…
transformation n°…
Préciser lesquelles en rappelant leur n° au dessus de la
flèche correspondant
Electrodes de
graphite
(carbone)
Solution de sulfate
de cuivre