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Etude dune transformation chimique. On veut étudier la transformation du système chimique constitué dune solution aqueuse de sulfate de cuivre (II), contenant.

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1 Etude dune transformation chimique

2 On veut étudier la transformation du système chimique constitué dune solution aqueuse de sulfate de cuivre (II), contenant des ions Cu 2+ et SO 4 2-, et dun clou en fer

3 Quelles sont les espèces chimiques présentes dans le système à létat initial ? Donner leur nom et leur formule

4 Aide : il y a 4 espèces chimiques..

5 Il y a dabord le clou, qui contient : -Des atomes de fer Fe Il y a ensuite la solution, qui contient : -Des molécules deau H 2 O -Des ions cuivre (II) Cu 2+ -Des ions sulfate SO 4 2-

6 On plonge le clou dans le bécher Au bout de quelques minutes, on observe que: –la solution contenue dans le bécher sest éclaircie (mais est toujours bleue), –le clou en fer sest recouvert dun dépôt solide rougeâtre : cest du métal cuivre. Faire le schéma correspondant et le légender soigneusement.

7 Au bout de quelques minutes : Clou en fer Bécher Dépôt de métal cuivre Solution de sulfate de cuivre(II)

8 Quelle est lespèce chimique responsable de la couleur bleue de la solution ? Les ions cuivre (II) Cu 2+ Pourquoi la solution sest-elle éclaircie ? Il y a moins dions cuivre (II) Au cours de la transformation chimique le fer a-t-il totalement disparu ? Non, il en reste, puisque le clou na pas totalement disparu

9 Daprès le schéma, quelles espèces chimiques sont présentes à létat final? Donner leur nom et formule. Aide: le schéma nous indique la présence de trois espèces chimiques…Lesquelles?

10 Il y a: le métal cuivre Cu qui sest formé le métal fer Fe qui na pas totalement réagi les ions cuivre Cu 2+ qui nont pas totalement disparu

11 Pour savoir sil y a une (ou dautres) espèce(s) chimique(s) dans le becher après lexpérience, nous réalisons le test suivant.

12 On fait un test didentification, qui consiste à ajouter dans la solution obtenue après lexpérience, quelques gouttes dhydroxyde de sodium (solution de soude). On obtient un précipité verdâtre comme lindique la photographie ci-contre.

13 Que se forme-t-il lorsquon verse la solution dhydroxyde de sodium dans la solution obtenue après lexpérience : un précipité vert ? des ions Fe 2+ ? rien ?

14 Il se forme un précipité vert

15 Quelle espèce chimique ce test d'identification met-il en évidence? de lhydroxyde de sodium ? un précipité vert ? des ions Fe 2+ ?

16 Cest le test caractéristique des ions Fe 2+

17 Dans la solution obtenue après lexpérience, y a-t-il : de lhydroxyde de sodium ? un précipité vert ? des ions Fe2+ ?

18 Ceci permet de dire quà létat final, la solution contient des ions Fe 2+

19 Maintenant, peux-tu préciser : Quels sont les réactifs ? atomes de fer Fe et ions cuivre (II) Cu 2+ Quels sont les produits ? Fe 2+ et Cu Sil reste ou non des réactifs dans létat final ? Il reste des réactifs dans létat final : atomes de fer Fe et ions cuivre (II) Cu 2+

20 Mais il y a encore des espèces chimiques présentes dans le becher à létat final! Lesquelles?

21 AIDE: Quel est le solvant ? Y a-t-il un ion qui na pas participé à la réaction ? Indication : les ions sulfate sont incolores. Tu peux maintenant compléter le schéma de la transformation chimique

22 Il sagit maintenant de rendre compte de la transformation chimique du système étudié. La température et la pression étant les mêmes à létat initial et à létat final, il faut lister toutes les espèces chimiques présentes avant et après. Aide proposée page suivante ? ?

23 Le système chimique à létat initial contient : -Le ou les réactifs -Le solvant -Autres Le système chimique à létat final contient : -Ce qui reste des réactifs -Le ou les produits -Le solvant -Autres

24 Etat initial : Atomes Fe Ions Cu 2+ Molécules H 2 O Ions SO 4 2- Etat final : Atomes Fe Ions Cu 2+ Atomes Cu Ions Fe 2+ Molécules H 2 O Ions SO 4 2-


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