Que reste-t-il des années collège ? LA TRANSFORMATION CHIMIQUE Que reste-t-il des années collège ?

Première partie A. Un peu de vocabulaire

apparaissent/disparaissent. 1. Les réactifs d’une transformation chimique sont les espèces chimiques qui apparaissent/disparaissent.

apparaissent/disparaissent 2. Les produits d’une transformation chimique sont les espèces chimiques qui apparaissent/disparaissent

3. Une transformation chimique se reconnaît par : - la consommation de réactifs/produits - la formation de réactifs/produits

Première partie A. Un peu de vocabulaire CORRECTION

1. Les réactifs d’une transformation chimique sont les espèces chimiques qui disparaissent.

2. Les produits d’une transformation chimique sont les espèces chimiques qui apparaissent

3. Une transformation chimique se reconnaît par : - la consommation de réactifs - la formation de produits

B. Première application Expérience : on verse de l’acide chlorhydrique sur de la poudre de fer. Observation : il se forme un dégagement gazeux. Expérience : on approche la flamme d’une allumette au dessus du tube à essai. Observation : on entend une légère détonation. Expérience : on prélève un peu de la solution du tube à essai et on ajoute de la soude. Observation : on obtient alors un précipité vert.

1.Voici les formules des espèces chimiques consommées ou formées lors de la transformation chimique entre le fer et l’acide chlorhydrique : H+, H2, Fe, Fe2+ et Cl- a. Quels sont les réactifs ? b. Quels sont les produits ?

2. Faire le bilan en toutes lettres de la transformation chimique précédente.

Rappel : Au cours d’une transformation chimique, il y a conservation du nombre d’atomes et de la masse totale. 3 . Préciser, pour chaque espèce chimique, si sa masse totale augmente, diminue ou reste la même au cours de la transformation chimique.

B. Première application CORRECTION

1. a. les réactifs sont : H+ et Fe b. les produits sont : H2 et Fe2+ Remarque: les ions Cl- sont spectateurs.

2. Bilan en toutes lettres de la transformation chimique précédente : Fer + acide chlorhydrique  dihydrogène + chlorure de fer II

3. masse ions diminue augmente reste constante H+ X Fe Fe2+ H2 Cl-

C. Deuxième application Le butane est un gaz qui brûle dans le dioxygène de l’air en donnant de l’eau et du dioxyde de carbone. Peut-on en déduire que la formule moléculaire du butane contient : 1. des atomes de carbone ? 2. des atomes d’oxygène ? 3. des atomes d’hydrogène ? Justifier en utilisant les propriétés de la transformation chimique.

C . Deuxième application CORRECTION Les deux réactifs sont : le butane et le dioxygène O2 Les deux produits sont : l’eau H2O et le dioxyde de carbone CO2. Au cours d’une transformation chimique, il y a conservation de la nature et du nombre d’atomes. Par conséquent, on peut affirmer que le butane contient des atomes de carbone et des atomes d’hydrogène mais on ne peut pas dire s’il contient des atomes d’oxygène.

D. Troisième application Observer la vidéo montrant la transformation chimique entre l’acide chlorhydrique et la craie : Craie Acide chlorhydrique Vidéo de la transformation

Expérience : on verse 7,2 g d’acide chlorhydrique sur 9,8 g de craie placée dans un erlenmeyer. Observation : il y a effervescence et on constate que le mélange craie-acide ne pèse plus que 15,7 g lorsque la transformation chimique est terminée. 1. Pourquoi y a-t-il effervescence ? 2. Calculer la masse de gaz échappé.

D. Troisième application CORRECTION L’effervescence est due à un dégagement gazeux de dioxyde de carbone CO2. Au cours d’une transformation chimique, il y a conservation de la masse totale. Masse de gaz = masse initiale du mélange – masse finale du mélange. Masse de gaz = (7,2 + 9,8) – 15,7 = 1,3 g

Vérifiez-le en répondant aux questions qui suivent. Deuxième partie Etes vous incollable sur les tests d’identification de certains ions ou certains gaz ? Vérifiez-le en répondant aux questions qui suivent.

A. Quels sont ces trois gaz ? Trois tubes à essai renferment chacun un gaz incolore et inodore (a, b, c). Pour les reconnaître, on fait le test de l’allumette : - le premier gaz (a) éteint l’allumette ; - le deuxième gaz (b) ravive l’allumette ; - le troisième gaz (c) brûle en produisant une légère détonation. 1. Avez-vous reconnu le dioxygène (O2) et le dihydrogène (H2) ? 2. Que pouvez-vous conclure sur la nature du troisième gaz ? Comment vérifier avec exactitude sa nature ?

A. Quels sont ces trois gaz ? CORRECTION 1. Le dioxygène O2 ravive l’allumette. Le dihydrogène H2 brûle en produisant une légère détonation. 2. Il peut s’agir du dioxyde de carbone que l’on peut mettre en évidence avec l’eau de chaux. En présence de dioxyde de carbone CO2 ,l’eau de chaux se trouble (formation d’un précipité).

B. Quels sont ces ions ? 1. Une solution de nitrate d’argent est versée dans deux solutions aqueuses différentes. Observez ce que l’on obtient : Que pouvez-vous conclure ? Justifiez.

2. Le test à la soude (encore appelée solution d’hydroxyde de sodium) est réalisé sur trois solutions différentes. Observez les résultats : Indiquez dans chaque cas l’ion mis en évidence

B. Quels sont ces ions ? CORRECTION Dans le premier tube, il ne se passe rien lorsque l’on ajoute la solution de nitrate d’argent alors que, dans le second tube, on observe la formation d’un précipité blanc : - la solution présente dans le premier tube ne contient pas d’ions chlorure ; - la solution présente dans le second tube contient des ions chlorure ; - le précipité formé est du chlorure d’argent.

Test à la soude (hydroxyde de sodium) 2. Tube de gauche Tube central Tube de droite Test à la soude (hydroxyde de sodium) Précipité bleu Précipité vert Précipité rouille Ion identifié Cu2+ Ion cuivre II Fe2+ Ion fer II Fe3+ Ion fer III

Troisième partie Savez-vous utiliser correctement vos connaissances ? Vérifiez-le à travers les deux situations proposées.

A. Première situation Si l’on plonge un fil de cuivre dans une solution incolore contenant des ions argent Ag+, on peut constater qu’au bout d’un certain temps la solution s’est colorée en bleu et qu’un dépôt gris s’est formé sur le fil de cuivre. De plus la température de la solution a augmenté. Quelles observations montrent qu’il y a eu transformation chimique ?

B. Deuxième situation On retourne une éprouvette sur une bougie allumée placée dans un cristallisoir contenant de l’eau. 1. Que contient l’éprouvette que l’on retourne ? 2. Quels sont les deux principaux gaz constituant l’air ?

3. Pourquoi la bougie s’éteint-elle au bout de quelques instants ? 4. Comment appelle-t-on ce type de transformation chimique ?

5. Pourquoi l’eau monte-t-elle dans l’éprouvette ? 6. Pourquoi l’eau ne remplit-elle pas l’éprouvette complètement ?

Troisième partie CORRECTION

A. Première situation Correction Les observations qui montrent qu’il y a eu transformation chimique sont : - la solution s’est colorée en bleu ; - un dépôt gris s’est formé sur le fil de cuivre ; - la température de la solution a augmenté.

B. Deuxième situation: Correction 1. L’éprouvette que l’on retourne contient de l’air. 2. L’air est principalement constitué de diazote (80%) et de dioxygène (20%)

3. La bougie s’éteint lorsqu’il n’y a plus de dioxygène dans l’éprouvette. 4. Il s’agit d’une combustion.

5. L’eau monte dans l’éprouvette car, lors de la combustion, la consommation de dioxygène crée un vide occupé par l’eau. 6. L’eau ne remplit pas complètement l’éprouvette car celle-ci contient toujours le diazote de l’air.