TP n°1 : Effet thermique de la dissolution de composés ioniques

TP n°1 : Effet thermique de la dissolution de composés ioniques
I- Composé Ionique : un composé ionique contient des ions positifs et des ions négatifs.
Exemple :
Le sel de table de formule NaCl(s) contient les ions Na+ et les ions Cl-.
Le sulfate de cuivre de formule CuSO4(s) contient les ions Cu2+ et SO42-.
Le chlorure d’ammonium de formule NH4Cl(s) contient les ions NH4+ et Cl.
II- Dissolution : La dissolution d’un composé ionique passe par 3 étapes :
 les ions sont arrachés à la structure cristalline par les molécules d’eau. Cette étape est
endothermique.
 les molécules d’eau doivent s’éloigner les unes des autres par rupture des liaison hydrogènes
pour laisser la place aux ions du cristal. Cette étape est endothermique.
 les ions arrachés sont solvatés (hydratés), c'est-à-dire qu’ils s’entourent d’une couronne de
molécule d’eau qui s’orientent dans l’espace selon le type d’ions. Cette étape est exothermique.
Suivant l'importance relative de ces trois phénomènes, le bilan global peut donc être exothermique,
athermique ou endothermique.
III- Manipulation :
-
Préparer 3 capsules contenant respectivement 4g de sulfate de cuivre, 4 g de chlorure
d’ammonium et 4g de chlorure de sodium.
-
Remplir, à l’aide d’une éprouvette graduée, 3 béchers distincts avec 50mL d’eau distillée.
-
Relever la température initiale θi de l’eau dans chaque bécher à l’aide du thermomètre.
-
Verser le contenu de chaque verre de montre dans un bécher.
-
Remuer avec un agitateur en verre jusqu’à dissolution complète.
-
Relever la température finale θf de chaque solution.
 Reporter les valeurs dans le tableau ci-dessous
Sulfate de cuivre
Sel de table
Chlorure
d’ammonium
i (°C)
f (°C)
IV- Exploitation :
On définit par (S) ={réactifs et produits chimiques}
On note par Q la chaleur (ou l’énergie calorifique) qui traverse le système (S).
On adopte la convention suivante :
 Si Q< 0 , la chaleur sort du système. La dissolution d’un composé ionique s’accompagne d’une
augmentation de la température, La réaction est exothermique.
 Si Q>0 , la chaleur entre dans le système. . La dissolution s’accompagne d’une diminution de la
température, La réaction est endothermique.
 Si Q=0 , aucun effet thermique n’apparait lors d’une transformation chimique, la réaction est
dite athermique.
 Compléter le tableau suivant :
Sulfate de cuivre
Equation de la
réaction de
dissolution
Effet thermique
Sel de table
Chlorure
d’ammonium