TP Chimie. N° 05

Notion

d'élément chimique.

Enoncé.

 

   

Programme 2010 :

Programme 2010 : Physique et Chimie

 

Correction

I - Réaction entre le cuivre métal et l'acide nitrique concentré (réaction A).

II - Réaction avec la solution obtenue (solution S).

1)- Caractérisation d'un ion présent dans la solution S.

2)- Chauffage de l'hydroxyde de cuivre II.

3)- Réaction entre l'oxyde de cuivre II et le carbone.

4)- Action du fer sur la solution S.

III - Interprétation.

 

Matériel

 et

Produits :

2 béchers, 1 agitateur en verre, 1 entonnoir avec un porte entonnoir, du papier filtre, 

1 un râtelier de tube à essais, tube à dégagement, verre à pied, pince en bois, bec bunsen.

Acide nitrique concentré, tournure de cuivre (prof).

Fer en poudre, solution de soude, oxyde de cuivre II, mélange spécial : 

oxyde de cuivre II et carbone, eau de chaux, solution de sulfate de cuivre II

I- Réaction entre le cuivre métal et l’acide nitrique concentré (réaction A).

ManipulationL’expérience est réalisée par le professeur :

RédigerFaire un schéma légendé du dispositif expérimental.

RédigerIndiquer les observations.

RédigerQuelles sont les caractéristiques de la solution obtenue ?

ʘ Cette solution est appelée : solution S et elle est distribuée aux élèves pour une étude complémentaire.

 

II- Réaction avec la solution obtenue (solution S).

1)- Caractérisation d’un ion présent dans la solution S obtenue.

a)- Expérience A :

ManipulationPrendre un tube à essais,

-   Verser environ 2 mL de solution S,

-   Ajouter quelques gouttes de soude (solution aqueuse d’hydroxyde de sodium),

b)- Compte-rendu :

RédigerFaire les schémas et indiquer les observations.

ʘ Information :

-    Le précipité obtenu est de l’hydroxyde de cuivre II.

-   Quel ion a-t-on caractérisé dans la solution S ?

-    Écrire l’équation bilan de la réaction de précipitation.

2)- Chauffage de l’hydroxyde de cuivre II.

a)-  Expérience B.

ManipulationRécupérer le précipité d’hydroxyde de cuivre II et le placer dans un tube à essais.

-   Chauffer, à l’aide du bec bunsen, le tube à essais contenant le précipité d’hydroxyde de cuivre II jusqu’à disparition de la teinte bleue.

ʘ  Information :

-    Le solide noir obtenu est constitué d’ions cuivre II, Cu 2+ et d’ions oxygène O2.

b)- Compte-rendu :

RédigerFaire les schémas et indiquer les observations.

-   Donner la formule et le nom du solide noir.

-   Écrire l’équation bilan de la réaction de déshydratation de l’hydroxyde de cuivre II.

3)- Réaction entre l’oxyde de cuivre II et le carbone.

a)- Expérience C.

ManipulationDans un tube à essais, verser le mélange d’oxyde de cuivre II et de carbone (solide finement divisé : poudre noire).

-   Disposer un tube à dégagement à l’extrémité du tube à essais.

-   Chauffer le tube à essais en le tenant avec une pince en bois et plonger le tube à dégagement dans l’eau de chaux lorsque la réaction démarre.

-   Maintenir le chauffage quelques instants.

b)- Compte-rendu :

RédigerFaire les schémas et indiquer les observations.

-   Donner la nature, le nom et  la formule du gaz qui se dégage.

-   Donner le nom du solide rougeâtre obtenu.

-   Écrire l’équation bilan de la réaction entre l’oxyde de cuivre II et le carbone.

4)- Acton du fer sur la solution S (pour ceux qui ont le temps).

a)- Expérience D.

ManipulationDans un bécher, verser quelques mL de la solution S.

-   Ajouter du fer en poudre. (ou grenaille)

-   Agiter le mélange avec l’agitateur en verre jusqu’à décoloration de la solution.

-   Filtrer le contenu du bécher.

ManipulationTest complémentaire :

-    Verser 2 mL de filtrat dans un tube à essais et ajouter quelques gouttes de soude.

b)- Compte-rendu.

RédigerFaire des schémas et indiquer les observations (en particulier examiner le solide obtenu par filtration).

-   Que peut-on déduire du test complémentaire ? 

-   écrire l’équation bilan de la réaction de précipitation sachant que le précipité obtenu est de l’hydroxyde de fer II.

-   Quel ion a-t-on caractérisé dans la solution de filtrat ?

 

III- Interprétation.

RédigerÀ partir de l’ensemble des réactions que l’on a réalisé,

-   Faire un cycle, en indiquant sous quelle forme se trouve l’élément cuivre après chaque réaction.

-   L’élément cuivre est ce qui est commun au cuivre métal et à tous ses composés.