CHIMIE LE CUIVRE DANS TOUS SES ETATS Chap.5

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CHIMIE LE CUIVRE DANS TOUS SES ETATS Chap.5
 Matériel :
1 lunettes + gants eau distillée Fond
6 tube à essais sol d'hydroxyde de sodium 1,0 mol/L Bureau
1 pipette Pasteur sol d'acide nitrique pur Hotte
4 pots sol de nitrate de cuivre II 0,10 mol/L Bureau
1 spatule sol d'acide chlorhydrique 6 mol/L Bureau
1 bec électrique cuivre tournures Bureau
Fer poudre Bureau
cuivre oxyde CuO Bureau
porte tube à essais Hotte
 Données :
• L’élément cuivre Cu peut se présenter sous la forme d’atomes (solide), d’ions Cu
2+(aq)
(en solution), ou
de composés solides ioniques Cu(OH)
2
, CuO.
• Les ions nitrate NO
3-(aq)
, les ions chlorure Cl
-(aq)
et les ions sodium Na
+(aq)
ne participent pas aux
réactions. Ce sont des ions spectateurs.
• Les ions hydroxyde HO
-(aq)
mettent en évidence les ions cuivre II Cu
2+(aq)
.
• Le gaz brun rougeâtre formé est du dioxyde d’azote NO
2
dont le pictogramme est ci-
contre :
• Une solution aqueuse qui contient des ions Cu
2+(aq)
est bleue sauf en présence d’ions chlorure Cl
-(aq)
où
la couleur est verte.
I. Réaction entre le métal cuivre et l’acide nitrique concentré (H
+
+ NO
3-
)
• Cette réaction produit un gaz toxique. De plus, l’acide nitrique concentré est très corrosif. Cette
expérience sera donc réalisée sous la hotte avec gants et lunettes.
• Dans un tube à essais, placer une tournure de cuivre. Ajouter un peu d’acide nitrique concentré à l ‘aide
du becher.
1) Décrire le métal cuivre avant réaction. (état physique, couleur, …)
2) Faire un schéma de l’expérience.
3) Noter toutes les observations expérimentales : couleurs, apparition et disparition d’espèces chimiques.
4) Interprétation : en quoi est transformé le cuivre ?
5) Ecrire sans formule chimique la transformation.
........................... + .................................... →......................................... + nitrate de cuivre II
II. Action de la soude sur une solution de nitrate de cuivre
• Placer, dans un tube à essais, environ 3 mL de solution de nitrate de cuivre. Ajouter, avec précaution,
environ 3 mL de solution d’hydroxyde de sodium (ou solution de soude) de formule (Na
+(aq)
+ HO
-(aq)
).
1) Schématiser l’expérience et noter vos observations.
2) Le produit formé est l’hydroxyde de cuivre II Cu(OH)
2
. Ce test permet de mettre en évidence un ion de
la solution de nitrate de cuivre. Lequel ?
3) Ecrire sans formule chimique la transformation.
........................... + .................................... → .............................................

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III. Déshydratation de l’hydroxyde de cuivre par chauffage
• Chauffer à environ 400 °C le tube à essais précédent. Arrêter le chauffage avant ébullition.
1) Schématiser l’expérience et noter les observations.
2) Le solide obtenu est l’oxyde de cuivre II : CuO. En comparant les formules du réactif Cu(OH)
2
et du
produit CuO, justifier le nom de déshydratation donné à cette réaction.
3) Ecrire de manière schématique la transformation.
................................................ →............................................. + ........................
IV. Réaction entre l’oxyde de cuivre CuO et une solution d’acide chlorhydrique (H
3
O
+
+ Cl
-
)
• Verser délicatement le liquide qui surnage du tube à essais précédent dans un autre tube à essais.
Conserver le solide noir obtenu. Y ajouter quelques mL de solution d’acide chlorhydrique concentrée,
jusqu’à disparition complète du solide noir.
1) Noter toutes les observations expérimentales : couleurs, apparition et disparition d’espèces chimiques.
2) Sous quelle forme se trouve le cuivre ? (atome, ion, composé ionique ou molécule)
3) Ecrire de manière schématique la transformation.
........................... + .................................... → .............................................
V. Action du fer sur l’ion cuivre II
• Dans le tube à essais précédent, introduire un peu de poudre de fer. Bien agiter avec un bouchon propre.
Laisser agir quelques instants.
1) Noter toutes les observations expérimentales : couleurs, apparition et disparition d’espèces chimiques.
2) Quelle est la nature du dépôt observé ?
3) Ecrire de manière schématique la transformation.
........................... + .................................... → ........................... + ....................................
VI. Conclusion
1) Quel est l’élément qui s’est conservé au cours de ces expériences ?
2) Compléter ce cycle en indiquant sous quelle forme se trouve l’élément cuivre après chaque réaction.
• L’élément est donc ce qui est commun à tous les composés.
Cu