Chim. N° 01

Les espèces

chimiques :

Exercices.

Correction.

   

Programme 2010 : Espèces chimiques naturelles ou synthétiques.

Programme 2010 : Physique et Chimie

Physique et Chimie  seconde 

Collection Microméga   Hatier

Ancienne édition

1)-  Exercice 2 page 22.

3)- Exercice 11 page 22.

2)- Exercice 3 page 22.

4) -Exercice 14 page 23.

5)- Exercice 17 page 23.

 

Exercices 2006-2007

 Physique et Chimie  seconde 

Collection DURANDEAU   HaCHETTE

1) Exercice 2 page 198.

2) Exercice 4 page 198.

3) Exercice 3 page 198.

4) Exercice 5 page 198.

Pour aller plus loin : 

Mots clés :

Espèces chimiques ; dangers des espèces chimiques ; les pictogrammes ; chimie organique ; chimie inorganique ; espèces chimiques naturelles ; espèces chimiques synthétiques ; ...

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I- Applications 2006-2007.

1)- Exercice 2 page 198

Exploiter une étiquette

Lire les deux extraits d'étiquettes ci-dessous.

  • Bouillon de légumes :

  • ingrédients : sel, matière grasse végétale hydrogénée, légumes, fécule, épices, acide citrique.

  • Boisson au cola "light" :

  • Ingrédients : eau gazéifiée, extraits végétaux, colorant ; caramel, acide phosphorique, acide citrique, aspartame, acide benzoïque.

        Classer les substances, écrites en italique, dans le tableau suivant : 

Substance

Extraite de

la nature

Fabriquée par

 l'Homme

Organique

Non

Organique

Formule

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • Données :

Quelques formules : acide citrique ; C6H8O7 ; acide benzoïque ; C7H6O2 ;

aspartame ; C14H18O5N2 ;

L'acide phosphorique ; H3PO4 est obtenu par action de l'acide sulfurique sur le phosphate de calcium.

 

Réponses sous forme d'un tableau :

Substance

Extraite de

la nature

Fabriquée

par l'Homme

Organique

Non

Organique

Formule

Sel

x

 

 

x

NaCl

Matière grasse

végétale hydrogénée

 

x

x

 

 

Fécule

x

 

x

 

 

Acide citrique

x

 

x

 

C6H8O7

Caramel

x

 

x

 

 

Acide phosphorique

 

x

 

x

H3PO4

Aspartame

 

x

x

 

C14H18O5N2

Acide benzoïque

 

x

 

x

C7H6O2

 

Le terme fécule est réservé au produit issu des tubercules (pommes de terre, manioc...), le terme amidon est réservé au produit issu des graines (blé ou froment, riz, maïs...).

Mais il s'agit dans les deux cas du même produit.

C'est un polysaccharide de formule chimique (C6H10O5)n.

Il est composé de molécules de glucose liées par liaisons α (1, 4), en général caractéristiques des polyosides de réserve (exception: inuline).

Il est composé de deux fractions polysaccharidiques :

  • l'amylose, molécule formée d'environ 600 molécules de glucose enchaînées linéairement ;

  • l'amylopectine, molécule plus ramifiée.

  • Formule semi-développée de l'acide citrique : additif alimentaire E330 (exhausteur de goût, antioxydant, neutralisant, conservateur, acidifiant), (détartrant par son pouvoir anticalcaire)

  • Formule semi-développée de l'acide benzoïque :

  • additif alimentaire E210 (conservateur alimentaire) 

  • Il est considéré comme un additif cancérigène,

  • arôme: odeur d'amande amère.

2)- Exercice 3 page 198.

Classer des "produits" quotidiens.

  1. Repérer dans la liste des "produits" suivants, les substances chimiques et les espèces chimiques : le gaz naturel ; le dioxygène ; le zinc ; l'acier galvanisé ; la bière ; le butane ; le vin.

  2. Les "produits" suivants peuvent-ils être représentés par une formule chimique : l'aluminium, le jus de pomme, le béton, une eau gazeuse, le gaz carbonique, le méthane? Justifier les réponses et proposer, le cas échéant, une formule. Présenter sous forme d'un tableau du type suivant :

  

Substances

chimiques

Espèces

chimiques

Formule

chimique 

Le gaz naturel

 

 

 

le dioxygène

 

 

 

le zinc

 

 

 

l'acier

galvanisé

 

 

 

la bière

 

 

 

le butane

 

 

 

le vin

 

 

 

le jus de

pomme

 

 

 

le béton

 

 

 

une eau

 gazeuse

 

 

 

le gaz

carbonique

 

 

 

le méthane

 

 

 

 

Réponses : 

1. Une substance chimique est un ensemble d'espèces chimiques.

Elle est constituée de plusieurs espèces chimiques.

Une espèce chimique est constituée d'un ensemble d'atomes, d'ions ou de molécules identiques.

2. Une espèce chimique peut être représentée par une formule chimique.

Ceci n'est pas possible pour une substance chimique.

Réponses sous forme d'un tableau :

  

Substances

chimiques

Espèces

chimiques

Formule

chimique 

Le gaz naturel

x

 

mélange

le dioxygène

 

x

O2

le zinc

 

x

Zn

l'acier

galvanisé

x

 

 

la bière

x

 

 

le butane

 

x

C4H10

le vin

x

 

 

le jus de

pomme

x

 

 

le béton

x

 

 

une eau

gazeuse

x

 

 

le gaz

carbonique

 

x

CO2

le méthane

 

x

CH4

3)- Exercice 4 page 198.

Jus de citron

Pour mettre en évidence certains constituants du jus de citron, on réalise les tests suivants :

a. On laisse tomber quelques gouttes de jus de citron sur du sulfate de cuivre II anhydre déposé dans une coupelle : le solide bleuit.

b. On pince le zeste d'un citron à proximité d'une flamme de bougie : des étincelles apparaissent dans la flamme.

c. On laisse tomber quelques gouttes de jus de citron sur du papier pH : On trouve pH = 3,5.

d. On tiédit un mélange de Liqueur de Fehling et de jus de citron : on obtient le même précipité rouge brique que lorsqu'on fait réagir une solution de glucose avec de la Liqueur de Fehling.

1. Quelle espèce chimique met en évidence le test a. ?

2. Que peut-on dire des espèces mises en évidence par l'expérience b. ?

3. Lorsqu'on goûte un jus de citron, on le trouve acide, mais rarement sucré. Ces sensations sont-elles en accord avec les expériences c. et d. ?

 

Réponses : 

1. Espèce chimique mise en évidence par le test a.

-  Test au sulfate de cuivre anhydre.

-  C’est une poudre blanche qui bleuit en présence d’eau. Ce test est spécifique de la présence d’eau.

-  Mode opératoire : À l’aide d’une spatule, déposer un peu de sulfate de cuivre II anhydre dans une coupelle. 

-  Laisser tomber une à deux gouttes de produit à tester.

-  Résultat du test : le test est positif si la poudre blanche bleuit. Le test est négatif si la poudre blanche ne bleuit pas.

-   Le jus de citron contient de l'eau.

2. Espèces chimiques mise en évidence par l'expérience b.

-   Certaines espèces chimiques présentes dans le jus de citron peuvent brûler en présence d'une flamme. 

-   On peut en déduire que le jus de citron contient des espèces chimiques organiques 

-   il faut mettre en évidence la formation de dioxyde de carbone lors de la combustion.

3. Exploitation des expériences c et d.

-   La solution de jus de citron a un pH < 7.Le jus de citron contient des espèces chimiques acides. 

-   Cette expérience est en accord avec le goût acide de la solution. 

-   L'expérience d met en évidence la présence de certains sucres comme le glucose (test à la Liqueur de Fehling

-   La solution de jus de citron contient des espèces chimiques sucrées.

-   La saveur sucrée est masquée par l'acidité de la solution. 

-   Le sens utilisé (le goût) pour rechercher les espèces chimiques n'est pas d'une grande fiabilité.

-   On peut être abusé par la présence de certaines espèces chimiques qui masque la présence d'autres espèces chimiques.

4)- Exercice 5 page 198.

Le sel, naturel ou synthétique ?

Afin de répondre à cette interrogation, deux élèves, Laurent et Sylvain, réalisent les expériences suivantes :

  • Laurent récupère environ 20 mL d'eau de mer qu'il place dans une coupelle et laisse au Soleil. Après quelques heures, un solide blanc s'est déposé.

  • Sylvain mélange 10 mL d'une solution de soude Na +  +  HO ¯ et 10 mL d'une solution d'acide chlorhydrique H+  +  Cl ¯. IL agite puis place la solution obtenue dans une coupelle qu'il laisse au Soleil : un solide blanc se dépose lentement.

  1. Lors des deux expériences, quelle espèce chimique disparaît de la coupelle lorsque celle-ci est laissée au Soleil ? Est-elle naturelle ou synthétique ?

  2. Quel est le solide apparu dans l'expérience de Laurent ? Ce solide est-il une espèce chimique ?  Est-elle naturelle ou synthétique ?

  3. Dans l'expérience de Sylvain, il se forme de l'eau, en plus du solide qui se dépose lors de l'évaporation. Le solide formé lors de cette expérience est-il une espèce chimique?  Est-elle naturelle ou synthétique ? Quels sont la formule et le nom de ce solide ?

  4. Les solides obtenus par Laurent et Sylvain sont  purifiés, puis séchés ; on peut alors les goûter. Ont-ils le même goût ?

 

Réponses : 

1. Lors des deux expériences, l'espèce chimique qui disparait, est l'eau.

L'eau s'évapore.

2. Lors de l'expérience de Laurent, le solide apparu est le Chlorure de sodium. 

-   Dans le cas présent le chlorure de sodium est une espèce chimique naturelle que l'on a obtenue par précipitation.

3. Dans l'expérience de Sylvain, le solide formé est une espèce chimique constituée d'ions sodium et d'ions chlorure. 

-   C'est du chlorure de sodium NaCl.

4. Comme il s'agit d'un seul et même produit le chlorure de sodium, le produit de synthèse et le produit naturel ont le même goût.

II - Physique et Chimie  seconde  Collection Microméga   Hatier Ancienne édition

1)- Exercice 2 page 22.

a)-  Comment peut-on identifier une espèce chimique ?

b)-  Proposer une méthode d’identification de l’eau présente dans un jus d’orange.

 

a)-  Identification une espèce chimique :

-  Il faut effectuer une analyse chimique, réaliser des tests chimiques permettant de confirmer ou d’infirmer la présence d’une espèce chimique.

b)-  Méthode d’identification de l’eau présente dans un jus d’orange.

-  On effectue le test au sulfate de cuivre II anhydre.

-  Mode opératoire : à l’aide d’une spatule, déposer un peu de sulfate de cuivre anhydre dans une coupelle. 

-  Laisser tomber une à deux gouttes de produit à tester.

2)- Exercice 3 page 22.

Quelles sont les espèces chimiques mises en évidence dans les tests chimiques suivants ?sp;?

-  Test au sulfate de cuivre anhydre : 

-  Test à l’eau de chaux : 

-  Test au papier pH : 

-  Test à la liqueur de Fehling : 


Espèces chimiques mises en évidence dans les tests chimiques suivants : bsp;

-  Test au sulfate de cuivre anhydre : l’eau.

-  Test à l’eau de chaux : dioxyde de carbone.

-  Test au papier pH : espèces chimiques acides, neutres ou basiques.

-  Test à la liqueur de Fehling :

3)- Exercice 11 page 22.

Une pomme est soumise aux tests chimiques suivants.nts.

-  Tests 1 : du papier pH est déposé sur un morceau de pomme.

Le papier pH ne change pas aspect.

-  Test 2 : un morceau de pomme broyée est placé dans un tube à essais avec un peu d’eau. 

-  Après agitation du tube, une goutte de jus est déposée sur du papier pH.

Le papier pH vire au rouge.

-  Test 3 : un morceau de pomme est placé dans un tube à essais. On ajoute un peu de Liqueur de Fehling. 

-  Après chauffage, on observe la formation d’un précipité rouge brique.

a)-  Parmi les tests 1 et 2 lequel correspond à une bonne utilisation du papier pH ? Que peut-on déduire de ce test ?

b)-  Quelle espèce chimique peut être mise en évidence par le test de la Liqueur de Fehling ? Le test 3 est-il positif ?

c)-  Comment peut-on prouver que la pomme contient de l’eau ?

d)-  Proposer un test qui permette de répondre à la question. Quelle observation attend-on si le test est positif ? Si le test est négatif ?

 

a)-   Le bon test : 

-  Le test 2 correspond à une bonne utilisation du papier pH.

Il met en évidence la présence d’espèces chimiques acides.

b)-  Test de la Liqueur de Fehling.

-  Le test à la liqueur de Fehling met en évidence la présence de certains sucres comme le glucose.

-  Le test est positif car il se forme un précipité rouge brique caractéristique.

c)-   La pomme contient de l’eau : 

-  Il faut effectuer le test au sulfate de cuivre II anhydre.

-  Mode opératoire :

à l’aide d’une spatule, déposer un peu de sulfate de cuivre II anhydre dans une coupelle. 

-  Laisser tomber une à deux gouttes de produit à tester.

d)-  Proposition d'un test qui permette de répondre à la question.

-  Il faut effectuer le test au sulfate de cuivre II anhydre.

-  Le sulfate de cuivre II anhydre est une poudre blanche qui bleuit en présence d’eau. 

-  Ce test est spécifique de la présence d’eau. 

-  Si le sulfate de cuivre II anhydre prend une couleur bleue, on peut affirmer que la pomme contient de l’eau : 

4)- Exercice 14 page 23

L’eau de Javel concentrée vendue en berlingot est une espèce chimique dangereuse qui provoque des brûlures lors du contact avec la peau.eau.

a)-  Dessiner le pictogramme de sécurité qui doit figurer sur l’emballage.

b)-  Quelle précaution faut-il prendre pour manipuler cette espèce chimique ?

c)-  Sur l’emballage de l’eau de Javel concentrée, on peut lire : « au contact d’un acide, dégage un gaz toxique (le dichlore). Quel pictogramme de sécurité doit figurer sur les bouteilles de dichlore ?

 

L’eau de Javel concentrée vendue en berlingot est une espèce chimique dangereuse qui provoque des brûlures lors du contact avec la peau.

a)-  Pictogramme de sécurité qui doit figurer sur l’emballage.

-   L’eau de Javel concentrée provoque des brûlures. 

-    Corrosif   Corrosif

b)-  Précaution à prendre pour manipuler cette espèce chimique.que.

-  Pour manipuler cette espèce chimique, il faut utiliser les gants et les lunettes.

c)-  Pictogramme de sécurité qui doit figurer sur les bouteilles de dichlore

-  Le dichlore est un gaz toxique. 

 Toxique    Toxique. Mortel

5)- Exercice 17 page 23.

Classer les espèces chimiques suivantes en fonction de leur solubilité dans l’eau (soluble ou insoluble

 

-  Le saccharose (constituant du sucre ordinaire) (soluble).

-  Le cuivre (insoluble).

-  Le sulfate de cuivre (soluble).

-  Le chlorure de sodium (sel de cuisine) (soluble).

-  L’éthanol (alcool ordinaire) (soluble).

-  L’acide éthanoïque (vinaigre) (soluble)

-  Le polyéthylène (sacs plastiques) insoluble.