TP DE CHIMIE 2 :

Solution d’acide éthanoïque
magnésium
CHIMIE, PARTIE I ; CHAPITRE 2
TP 2 : COMMENT VALIDER UNE TRANSFORMATION CHIMIQUE AVEC UNE MESURE DE
PRESSION ?
Remarque importante : Vous donnerez le résultat de vos mesures et calculs avec le nombre correct de
chiffres significatifs.
L’acide éthanoïque réagit sur le magnésium suivant l’équation :
2 C2H4O2 (aq) + Mg (s) 2 C2H3O2 – (aq) + Mg2+ (aq) + H2 (g)
Données :
 La masse d’un mètre de ruban de magnésium est de 1,042 g.
 M(Mg) = 24,3 g.mol-1.
 La constante des gaz parfaits R = 8,314 J.K-1.mol-1.
 Volume d’un cylindre de diamètre D et de hauteur H :
4HD π
V2
 Volume molaire gazeux : VM = 24,0 L.mol-1
I- EXPERIENCE
1) Se munir d’un morceau d’environ 0,5 cm de ruban de magnésium. Noter sa longueur exacte L.
2) Dans un tube à essais, introduire 5,0 mL de solution d’acide éthanoïque de concentration C= 1,0
mol.L-1.
3) Mesurer, en cm, le diamètre D1 du tube à essai ainsi que la
hauteur H1 entre la surface du liquide et le bouchon (voir
schéma ci-contre).
4) Mesurer, en cm, le diamètre D2 du tuyau en caoutchouc ainsi
que sa longueur L2.
5) En déduire le volume V, exprimé en m3, de gaz emprisonné
dans le tube et le tuyau.
6) Mesurez la pression initiale pi en hPa.
7) Ajouter le ruban de magnésium dans le tube et bouchez-le
immédiatement (voir schéma ci-contre).
8) Notez vos observations.
9) En attendant que la réaction soit terminée, commencez à
rédiger la partie II) Exploitation.
10) Dès que la réaction est terminée, noter la pression finale pf
en hPa.
11) Calculer la surpression p = pf – pi.
12) Enlevez le bouchon. A l’aide du thermomètre, mesurez la
température T en °C du gaz dans le tube à la fin de
l’expérience.
II- EXPLOITATION
1) Mesure de la quantité de dihydrogène formé :
a. Pourquoi observe-t-on une augmentation de pression entre l’état initial et l’état final ?
b. Donner la relation entre la surpression p, la quantité de dihydrogène formé n(H2), la
constante R des gaz parfaits, le volume V et la température T.
c. En déduire, par le calcul la valeur de n(H2).
2) Calculez les quantités de matière initiales des réactifs.
3) Construisez et complétez le tableau d’avancement du système.
4) Quel est le réactif limitant de la réaction ? Justifiez.
5) Quelle est la quantité théorique nth(H2) de dihydrogène formé à l’état final ?
6) Comparez les valeurs n(H2) et nth(H2) ? Quelles sont les sources d’erreur possibles ?
7) Calculez, en mL, le volume de dihydrogène formé au cours de la réaction.
8) Calculez la masse minimale de magnésium qu’il aurait fallu utiliser pour faire réagir tout l’acide
éthanoïque.
9) Calculez la concentration molaire de la solution d’acide éthanoïque en fin de réaction.