TP Chimie N° 07

Analogies dans

la famille des Halogènes.

Correction

 

   

 

Programme 2010 :

Programme 2010 : Physique et Chimie

I - Dissolution des coprs purs simples.
1)- Les coprs purs simples.
2)- Dissolution dans l'eau.
3)- Dissolution dans un solvant organique.

II - Etude des corps purs composés.

1)- Présentation.

2)- Dissolution dans l'eau.

3)- Actions des ions argent sur les ions halogénures.

4)- Actions des ions plomb II sur les ions halogénures.

III - Conclusions.

Matériel :

Prof 

Dichlore, dibrome, diiode, solution aqueuse de dichlore, dibrome et diiode. KCl, KBr et KI solides.

élèves : 

Solutions aqueuses diluées de dichlore, dibrome et diiode. Heptane (solvant organique), solution aqueuse de nitrate d’argent, et de nitrate de plomb. Solutions aqueuses de chlorure de potassium, de bromure de potassium et d’iodure de potassium.

Tubes à essais, goupillon,

  Données :

 

Dibrome

Dichlore

Diiode

Inflammable

CorrosifNocif

Toxique

Nocif

Corrosive

Nocive ou irritante

Toxique

Aspect

 

Liquide brun - rouge

 

Gaz jaune - vert

 

Solide violet foncé

Température d’ébullition

 

58,7 ° C

 

- 34 ° C

 

183 ° C

Température de fusion

 

- 7,2 ° C

 

- 101 ° C

 

114 ° C

Solubilité dans l’eau

 

35,5 g / L

 

7,3 g / L

 

0,3 g / L

Risque de pollution pour

 

L’air

Masse molaire :

159,8 g / mol

Masse molaire :

70,9 g / mol

Masse molaire :

253,8 g / mol

L’eau

Masse Volumique :

3119 kg / m3

Masse Volumique :

3,00 kg / m3

Masse Volumique :

4930 kg / m3

Le sol

Densité : 3,119

Densité : 2,49

Densité : 4,93

I- Dissolution des corps purs simples.

1)- Les corps purs simples.

Rédiger Donner la formule brute et le nom des molécules obtenues à partir des halogènes.

-          Présentation : observer les flacons contenant les trois dihalogènes. Faire les schémas.

-          Préciser le nom, les formules, les teintes, l’état physique et la toxicité des différents dihalogènes.

Nom

Le dichlore

Le dibrome

Le diiode

Formule

Cl 2

Br 2

I 2

Présentation

État physique

Gaz de couleur vert-pâle

Liquide brun-rouge

Solide violet foncé

Toxicité

Toxique

Toxique et corrosif

Nocif, irritant

Additif

2)- Dissolution dans l’eau.

-   Le dichlore, le dibrome et le diiode sont peu solubles dans l’eau.

RédigerFaire les schémas des flacons contenant les solutions aqueuses des dihalogènes et donner les caractéristiques des différentes solutions.

Solution aqueuse de dichlore

Solution aqueuse de dibrome

Solution aqueuse de diiode

3)- Dissolution dans un solvant organique : l’heptane.

a)- Expérience 1 :

ManipulationPremière étape : Prendre 3 tubes à essais A, B, C.

-   Tube A : Verser environ 2 mL d’une solution aqueuse de dichlore.

-   Tube B : verser environ 2 mL d’une solution aqueuse de dibrome.

-   Tube C : verser environ 2 mL d’une solution aqueuse de diiode.

RédigerFaire un schéma légendé de chaque tube et indiquer les observations.

 

ManipulationDeuxième étape :

-   Dans chaque tube à essais, ajouter délicatement 1 mL d’heptane (solvant organique).

RédigerFaire un schéma légendé de chaque tube et indiquer les observations. Préciser la teinte de chaque phase.

-   Quelle conclusion peut-on tirer ?

Tube A

Tube B

Tube C

Les solutions aqueuses de dichlore, dibrome et de diiode ne se mélangent pas

avec la solution d’heptane (non miscible).

L’heptane est moins dense que les différentes solutions aqueuses

(il se trouve au-dessus des différentes solutions aqueuses.

 

ManipulationTroisième étape :

-   Boucher chaque tube, agiter puis laisser reposer.

RédigerFaire un schéma légendé, indiquer la teinte et la position de chaque phase. Décrire le phénomène observé.

-   Conclusion.

Tube A

Tube B

Tube C

-  Le dichlore, le dibrome et le diiode sont plus soluble dans l’heptane que dans l’eau.

-   Exemple : cas de la solution aqueuse de diiode en photos.

-  Première étape :

-  On verse délicatement l’heptane (liquide incolore) dans le tube à essais contenant la solution aqueuse de diiode.

-  Deuxième étape :

-  On remarque que l’heptane est moins dense que la solution aqueuse de diiode (l'heptane se situe au-dessus de l’autre solution).

-  Les deux solutions sont non miscibles (elles ne se mélangent pas)

-  Troisième étape :

-  Après agitation et décantation, on remarque qu’une grande partie du diiode est passée de la phase aqueuse (solution aqueuse) à la phase organique (heptane).

Le diiode est plus soluble dans l’heptane que dans l’eau.

-  D’où provient la coloration violette :

La solution a la même couleur que le diiode gazeux.

II- Étude des corps purs composés contenant un alcalin et un halogène : KCl, KBr et KI.

1)- Présentation.

-   Observer du chlorure de potassium, du bromure de potassium et de l’iodure de potassium.

-   Quelles sont les remarques que l’on peut faire ?

Le chlorure de potassium, le bromure de potassium

et l’iodure de potassium sont des solides blancs.

2)- Dissolution dans l’eau.

-   La solubilité de ces composés dans l’eau est très grande.

-   Que peut-on dire des solutions obtenues ? Que contiennent-elles ?

-  Lorsque l’on dissout le chlorure de potassium, le bromure de potassium et l’iodure de potassium dans l’eau.

-  On obtient des liquides homogènes incolores

-  Les solutions obtenues contiennent des ions. On parle de solutions ioniques ou d’électrolytes.

Elles conduisent le courant électrique.

-  La solution de chlorure de potassium contient les ions chlorure Cl  et les ions potassium K+.

-  La solution de bromure de potassium contient les ions bromure Br  et les ions potassium K+.

-  La solution d’iodure de potassium contient les ions iodure I  et les ions potassium K+.  

3)- Action de l’ion argent Ag+ sur les ions halogénures (Cl , Br , I )..

-   Expérience 2.

ManipulationPrendre 3 tubes à essais A, B, C.

-   Tube A : Verser environ 2 mL d’une solution aqueuse de chlorure de potassium

-   Tube B : verser environ 2 mL d’une solution aqueuse de bromure de potassium

-   Tube C : verser environ 2 mL d’une solution aqueuse d'iodure de potassium.

-   Ajouter dans chaque tube quelques gouttes d’une solution aqueuse de nitrate d’argent.  

 

 

RédigerFaire un schéma légendé de chaque tube et indiquer les observations.

-   Donner les ions présents dans chaque tube.

-   Écrire les équations bilans des réactions de précipitation.

-   Exposer les tubes en pleine lumière. Remarque. Conclusion.

 

Tube A

Ag+  (aq)    +   Cl  (aq)      AgCl (s)

 

Tube B

Ag+  (aq)    +   Br  (aq)       AgBr (s)

 

 

Tube C

Ag+  (aq)    +   I  (aq)       AgI (s)

 

4)- Action de l’ion plomb Pb 2+ sur les ions halogénures (Cl , Br , I ).

-   Expérience 3.

ManipulationPrendre 3 tubes à essais A, B, C.

-    Tube A : Verser environ 2 mL d’une solution aqueuse de chlorure de potassium

-    Tube B : verser environ 2 mL d’une solution aqueuse de bromure de potassium

-    Tube C : verser environ 2 mL d’une solution aqueuse d'iodure de potassium.

-    Ajouter dans chaque tube quelques gouttes d’une solution aqueuse de nitrate de plomb II.  

RédigerFaire un schéma légendé de chaque tube et indiquer les observations.

-   Donner les ions présents dans chaque tube.

-   Écrire les équations bilans des réactions de précipitation.

-   Exposer les tubes en pleine lumière. Remarque. Conclusion.

Tube A

Pb 2+  (aq)    +   2 Cl  (aq)        PbCl2 (s)

 

 

Tube B

Pb2+  (aq)    +   2 Br  (aq)       PbBr2 (s)

 

Tube C

Pb2+  (aq)    +   2 I  (aq)       PbI2 (s)

 

RédigerIII- Conclusions.

-  Le chlore, le brome et l’iode donnent la formation de molécules diatomiques.

-  L’état physique des molécules est lié à la position de l’élément dans la classification périodique, à la ligne qu’il occupe

-  Ils donnent la formation d’ions négatifs mono-chargés : anions monoatomiques.

-  On remarque qu’ils possèdent des propriétés chimiques analogues.

-  Ces éléments appartiennent à la même colonne, de ce fait ils constituent une famille :

 la famille des halogènes.