TP n°7 : Réaction Chimique.

 

Objectifs :

Introduction de la notion de transformation chimique (réactifs et produits)

 

1)      Principe.

On fait réagir en différentes quantité des ions Cu2+ et HO-. On analyse le système après réaction chimique. Reste-t-il des ions Cu2+ et HO- ?

 

2)      Matériel.

On dispose de flacons contenant le même volume de sulfate de cuivres (Cu2+ ; SO42-) à différentes concentrations:

-          Solution 1 : C1 = 1,0 . 10-1 mol.L-1.

-          Solution 2 : C2 = 2,0 . 10-1 mol.L-1.

-          Solution 4 : C4 = 4,0 . 10-1 mol.L-1.

-          Solution 6 : C6 = 6,0 . 10-1 mol.L-1.

-          Solution 8 : C8 = 8,0 . 10-1 mol.L-1.

 

On dispose en outre d'une solution d'hydroxyde de sodium (Na+ ; HO-) de concentration C0 = 8,0 . 10-1 mol.L-1 .

 

à      Quelle est l'espèce chimique responsable de la coloration bleue des solutions.

à      Pourquoi la coloration bleue varie du clair vers le foncé ?

 

3)      Expériences.

à      Prélever 7 mL d'une des solutions de sulfate de cuivre dans un tube à essai. Dans un second tube à essai verser 7 mL de solution d'hydroxyde de sodium.

à      Verser le contenu du tube à essai 2 dans le tube à essai 1 . Filtrer le mélange obtenu. Ne pas jeter le filtrat.

 

Observations :

-          Précipité bleu (Cu(OH)2).

-          Précipité plus abondant pour la solution 2 que la solution 1 (max. pour les solutions 4, 6 et 8).

-          Filtrat incolore (solutions 1, 2 et 4) ou bleu (solutions 6 et 8).

 

 

Interprétations :

v      Schéma de la transformation chimique :

 

v      Equation chimique :

                               Cu2+(aq) + 2 HO-(aq) ® Cu(OH)2(s)

                               Réactifs                                 Produits

 

v      La quantité de filtrat augmente car n(Cu2+) augmente. On peut la calculer.

 

v      Tests de présence des ions Cu2+ et HO- dans les filtrats. Chaque groupe divise en deux le filtrat et fait les deux tests. Conclusion dans un tableau.

 

Solutions

1

2

4

6

8

Observations

Filtrat incolore       Précipité bleu

Filtrat incolore       Précipité bleu (+)

Filtrat incolore       Précipité bleu (++)

Filtrat bleu      Précipité bleu (++)

Filtrat bleu       Précipité bleu (++)

n(Cu2+)initial [mol]

7,0 .10-4

1,4 .10-3

2,8 .10-3

4,2 .10-3

5,6 .10-3

Réactif limitant

Cu2+

Cu2+

Proportions stœchiométriques

HO-

HO-

Réactif en excés

HO-

HO-

Cu2+

Cu2+

 

 

4)      Conclusion.

v      Réactif limitant : consommé entièrement lors de la transformation chimique.

v      Réactif en excès : consommé partiellement au cours de la transformation chimique.

v      Proportions stœchiométriques : les proportions des réactifs pour qu'ils soient consommés en totalité au cours de la transformation chimique.