CHIMIE LE CUIVRE DANS TOUS SES ETATS Chap.5

CHIMIE
LE CUIVRE DANS TOUS SES ETATS
Matériel :
1 lunettes + gants
6 tube à essais
1 pipette Pasteur
4 pots
1 spatule
1 bec électrique
eau distillée
sol d'hydroxyde de sodium
sol d'acide nitrique
sol de nitrate de cuivre II
sol d'acide chlorhydrique
cuivre
Fer
cuivre oxyde CuO
porte tube à essais
Chap.5
Fond
1,0 mol/L Bureau
pur
Hotte
0,10 mol/L Bureau
6 mol/L Bureau
tournures Bureau
poudre Bureau
Bureau
Hotte
Données :
• L’élément cuivre Cu peut se présenter sous la forme d’atomes (solide), d’ions Cu2+(aq) (en solution), ou
de composés solides ioniques Cu(OH)2, CuO.
• Les ions nitrate NO3-(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 Cu2+(aq).
• Le gaz brun rougeâtre formé est du dioxyde d’azote NO2 dont le pictogramme est cicontre :
• Une solution aqueuse qui contient des ions Cu2+(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+ + NO3-)
• 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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C05_element_chimique_cuivre.doc
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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 (H3O++ 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.
Cu
• L’élément est donc ce qui est commun à tous les composés.
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