Publié le February 3, 2021
| 2 minutes
| 334 mots
| David Latreyte
Les solutions anti-mousse pour gazon sont composées notamment d’ions fer (II) très actifs contre la mousse. L’objectif de cette séance est de déterminer la concentration en ions fer (II) dans un anti-mousse.
> Gazon envahi par la mousse
Données
Ion permanganate : $\ce{MnO4^− (aq)}$ solution violette ;
Ion manganèse : $\ce{Mn^{2+} (aq)}$ solution incolore ;
Ion fer (II) : $\ce{Fe^{2+} (aq)}$ solution vert pâle ;
Ion fer (III) : $\ce{Fe^{3+} (aq)}$ solution jaune pâle ;
Couples redox : $\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}$ et $\ce{MnO4^−/Mn^{2+}}$.
La solution commerciale d’anti-mousse est trop concentrée. On divise donc pas 10 la concentration en ions fer (II).
Protocole
Prélever $\pu{10 mL}$ de la solution anti-mousse diluée à l’aide d’une pipette jaugée. L’introduire dans un bécher.
Ajouter 3 gouttes d’acide sulfurique concentré.
Remplir la burette avec la solution de permanganate de potassium de concentration $\pu{2,00e-2 mol·L-1}$.
Verser progressivement la solution de permanganate de potassium.
Publié le January 27, 2021
| 14 minutes
| 2848 mots
| David Latreyte
La matière à différentes échelles
L’ordre de grandeur d’une grandeur physique est une représentation simplifiée et approximative du résultat de la mesure de cette grandeur : c’est la puissance de 10 la plus proche de ce résultat.
Les ordres de grandeurs de différentes grandeurs de même nature permettent de les comparer rapidement.
Quelques ordres de grandeur
Rayon moyen d’un noyau : $\pu{10^{-15} m}$ ;
Rayon moyen d’un atome : $\pu{10^{-10} m}$ ;
Longueur moyenne d’une bactérie : $\pu{10^{- 6} m}$ ;
Publié le January 9, 2021
| 5 minutes
| 1039 mots
| David Latreyte
Objectifs
Mesurer le pH de différentes solutions.
Effectuer des dilutions.
Déterminer si des transformations chimiques sont totales ou limitées.
Documents
Concentration molaire apportée en soluté
La concentration molaire apportée en soluté est la quantité de matière
de soluté dissoute par unité de volume de solution. Elle est notée $C$
et s’exprime généralement en $\pu{mol.L-1}$.
$$
C = \dfrac{n \left( \text{soluté dissous} \right)}{V \left( \text{solution}\right)}
$$
Concentration molaire effective en espèces dissoutes
Pour chaque espèce chimique $X$ dissoute en solution, la concentration
molaire effective en espèce dissoute est la quantité de matière de
cette espèce effectivement en solution par unité de volume. Elle est
notée $[X]$ et s’exprime généralement en $\pu{mol.L-1}$.
$$
[X] = \dfrac{n \left( X \text{ effectivement en solution} \right)}{V \left(\text{solution} \right)}
$$
Publié le January 9, 2021
| 2 minutes
| 344 mots
| David Latreyte
On réalise l’oxydation des ions fer II $\ce{Fe^{2+} (aq)}$ par des ions permanganate $\ce{MnO4^- (aq)}$ en milieu acide.
Les couples oxydant/réducteur mis en jeu sont : $\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}$ et $\ce{MnO4^-/Mn^{2+}}$.
Montrer que l’équation de la réaction s’écrit :
$$
\ce{5 Fe^{2+} (aq) + MnO4^- (aq) + 8 H^+ –> 5 Fe^{3+} (aq) + Mn^{2+} (aq) + 4 H2O }
$$
On met en présence $\pu{10 mL}$ d’une solution de permanganate de potassium à la concentration $\pu{0,03 mol.L-1}$ en ion permanganate et $\pu{10 mL}$ d’une solution de sulfate de fer II à la concentration $\pu{0,1 mol.L-1}$ en ion fer II. On acidifie cette solution en ajoutant de l’acide sulfurique. Le volume final de la solution est égal à $\pu{25 mL}$ et son pH vaut $\pu{1,0}$.
Publié le January 5, 2021
| 10 minutes
| 2053 mots
| David Latreyte
Évolution d’un système chimique
Un système évolue chimiquement s’il existe (au moins) une réaction chimique en son sein. Cette réaction chimique nécessite la présence de réactifs — espèces chimiques capables de réagir entre elles — et s’effectue selon les proportions données par les nombres stœchiométriques qui apparaissent dans l’équation de la réaction. Il se forme alors un ou plusieurs produits, dans les proportions données par les nombres stœchiométriques.
Un système chimique évolue tant que les quantités de matière des réactifs (et donc des produits) changent macroscopiquement.
L’évolution d’un système chimique peut conduire à deux situations différentes :
Dans l’état final, au moins un des réactifs a disparu : la transformation chimique est alors dite totale.
Dans l’état final, aucun des réactifs n’a totalement disparu mais le système chimique a atteint un état d’équilibre chimique : la transformation chimique est alors dite limitée et l’état final est un état d’équilibre.
On plonge de la tournure de cuivre dans une solution de nitrate d’argent contenant des ions argent $\ce{Ag^+ (aq)}$. La solution initialement incolore devient bleue et il se forme un dépôt d’argent $\ce{Ag (s)}$. La température et la pression sont celles du laboratoire.
Décrire le système à l’état initial.
Réponse
Cuivre $\ce{Cu}$ solide ;
Ions argent $\ce{Ag^+}$ en solution ;
Ions nitrate $\ce{NO3^- }$ en solution ;
Solvant : $\ce{H2O}$ ;
Pression atmosphérique ;
Température du laboratoire.
Y a-t-il eu transformation du système initial ? Nommer les deux réactifs et les deux produits de la transformation.
Réponse
Le système a évolué puisque des entités chimiques ont disparu et d’autres sont apparues.
Réactifs : cuivre $\ce{Cu} (s)$ et ions argent $\ce{Ag^+} (aq)$.
Produits : ion cuivre $\ce{Cu^{2+} (aq)}$ (car la solution se colore en bleu, couleur caractéristiques des ions cuivre en solution) et argent $\ce{Ag (s)}$.
Publié le December 5, 2020
| 4 minutes
| 685 mots
| David Latreyte
Exercice 1
Dans un tube à essai, on introduit de la limaille de fer et quelques millilitres d’une solution de chlorure d’étain (II), $(\ce{Sn^{2+} (aq) + 2 Cl^- (aq)})$. Après avoir attendu un certain temps, on ajoute quelques millilitres d’une solution d’hydroxyde de sodium (soude) ; il apparait alors un précipité vert d’hydroxyde de fer (II) $\ce{Fe(OH)2 (s)}$.
Les couples qui interviennent dans cette expérience sont : $\ce{Fe^{2+}/Fe (s)}$ et $\ce{Sn^{2+}/Sn (s)}$.
Repérer les oxydants et les réducteurs mis en jeu.
On donne les équations des réactions suivantes :
$$
\ce{ 2 HBrO(aq) + 2 H+ (aq) + 2 Co (s) –> 2 Br- (aq) + 2 H2O + 2 Co^{2+} (aq)}
$$
$$
\ce{ S2O8^{2-} (aq) + Hg2^{2+} (aq) –> 2 SO4^{2-}(aq) + 2 Hg^{2+} (aq) }
$$
Ce sont des réactions d’oxydoréduction. Justifier.
Préciser quelles sont les espèces qui sont réduites et celles qui sont oxydées.
Publié le November 29, 2020
| 4 minutes
| 686 mots
| David Latreyte
Données : tests de reconnaissance des ions métalliques
Métal
Nom
argent
cuivre
fer
fer
zinc
plomb
Symbole
Ag
Cu
Fe
Fe
Zn
Pb
Cation métallique
Symbole
$\ce{Ag+}$
$\ce{Cu^{2+}}$
$\ce{Fe^{2+}}$
$\ce{Fe^{3+}}$
$\ce{Zn^{2+}}$
$\ce{Pb^{2+}}$
Couleur en solution
incolore
bleu
vert pâle
jaune clair
incolore
incolore
Réactif de reconnaissance
$\ce{Cl-}$
$\ce{HO-}$
$\ce{HO-}$
$\ce{HO-}$
$\ce{HO-}$
$\ce{I-}$
Résultat du test de reconnaissance
précipité blanc noircissant à la lumière
précipité bleu
précipité verdâtre
précipité jaune
précipité blanc qui disparaît si excès de réactif
précipité jaune vif
Réaction du fer en présence de sulfate de cuivre
Expérience 1
Introduire de la limaille de fer dans un tube à essais.
Ajouter une solution bleue de sulfate de cuivre (II), $\left(\ce{Cu^{2+}(aq) + SO4^{2-} (aq)}\right)$.
Observer.
Ajouter quelques gouttes d’une solution de soude $\left( \ce{Na+ (aq) + OH- (aq)} \right)$ dans le tube à essais.
Observer.
Interprétation 1
Interpréter les différentes observations.
Écrire l’équation de la réaction chimique principale qui se déroule dans le tube à essais.
Élément cuivre : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation de cet élément.
Élément fer : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation de cet élément.
Quelle particule a été transférée lors de cette réaction chimique ?
Expérience 2
Introduire de la tournure de cuivre dans un tube à essais.
Ajouter une solution de sulfate de fer (II), $\left(\ce{Fe^{2+}(aq) + SO4^{2-} (aq)}\right)$.
Observer.
Ajouter quelques gouttes d’une solution de soude $\left( \ce{Na+ (aq) + OH- (aq)} \right)$ dans le tube à essais.
Observer.
Interprétation 2
Que nous apprend cette manipulation ?
Réaction du zinc en présence de sulfate de cuivre
Expérience 3
Introduire de la poudre de zinc dans un tube à essais.
Ajouter une solution bleue de sulfate de cuivre (II) $\left(\ce{Cu^{2+}(aq) + SO4^{2-} (aq)}\right)$.
Observer.
Ajouter quelques gouttes d’une solution de soude $\left( \ce{Na+ (aq) + OH- (aq)} \right)$ dans le tube à essais.
Observer.
Interprétation 3
Interpréter les différentes observations.
Écrire l’équation de la réaction chimique principale qui se déroule dans le tube à essais.
Élément cuivre : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
Élément Zinc : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
Quelle particule a été transférée lors de cette réaction chimique ?
Expérience 4
Introduire de la tournure de cuivre dans un tube à essais.
Ajouter une solution de sulfate de zinc (II) $\left(\ce{Zn^{2+}(aq) + SO4^{2-} (aq)}\right)$.
Observer.
Ajouter quelques gouttes d’une solution de soude $\left( \ce{Na+ (aq) + OH- (aq)} \right)$ dans le tube à essais.
Observer.
Interprétation 4
Que nous apprend cette manipulation ?
Réaction du fer en présence de diiode
Expérience 5
Dans un tube à essai, verser environ $\pu{2 mL}$ d’une solution de diiode $\ce{I2 (aq)}$.
Ajouter environ $\pu{2 mL}$ d’une solution de cyclohexane.
Boucher, agiter puis laisser décanter.
Observer.
Interprétation 5
Comment interpréter l’évolution des teintes ?
Expérience 6
Dans un tube à essai, verser environ $\pu{2 mL}$ d’une solution de diiode $\ce{I2 (aq)}$.
Ajouter une spatule de limaille de fer.
Boucher, agiter puis laisser décanter.
Observer.
Proposer un protocole permettant de vérifier :
a) que le diiode $\ce{I2 (aq)}$ a été consommé ;
b) qu’il s’est formé des ions fer (II) ou (III).
Interprétation 6
Interpréter les différentes observations.
Écrire l’équation de la réaction chimique principale qui se déroule dans le tube à essais.
Élément fer : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
Élément iode : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
Quelle particule a été transférée lors de cette réaction chimique ?
Réaction de l’aluminium en présence de diiode
Expérience
Déposer de la poudre d’aluminium dans un creuset.
Sous la hotte aspirante, ajouter du diiode solide pulvérisé.
Mélanger, puis ajouter quelques gouttes d’eau.
Observer.
Proposer un test permettant de déterminer quel ion métallique est apparu dans la solution.
Interprétation
Le système chimique est le siège d’une réaction chimique. Écrire l’équation de cette réaction sachant qu’il s’est formé des ions iodures $\ce{I-(aq)}$.
Considérons l’élément aluminium Al : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
Considérons le diiode $\ce{I2}$ : écrire l’équation formelle permettant de traduire la transformation.
> Gazon envahi par la mousse