Arbre de Diane
- Vidéo de l’expérience : https://youtu.be/j6vWJipXees
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 $\ce{Ag (s)}$.
- Spectateurs : ions nitrate $\ce{NO3^- (aq)}$.
Vrai ou faux ?
- Lors de la transformation chimique d’un système, il y a disparition des réactifs donc diminution de la masse du système.
Réponse
C’est faux, les réactifs disparaissent bien mais les éléments chimiques sont eux conservés. La masse du système reste donc constante.
- Selon la loi de Lavoisier, lors d’une transformation chimique il se forme autant de molécules qu’il en disparaît.
Réponse
C’est faux, il y a conservation des éléments chimiques (des noyaux) mais il n’y a pas conservation des molécules ou des formes d’entités particulière (ions, complexes, …)
- Lors de la transformation chimique d’un système la masse globale de ce système se conserve (c’est à dire qu’elle est identique dans l’état final et dans l’état initial).
Réponse
C’est vrai, cf. la réponse à la question 1. ci-dessus.
En français
Composer une phrase contenant les mêmes informations que l’équation bilan suivante : $$ \ce{N2 (g) + 3 H2 (g) –> 2 NH3 (g) } $$
Réponse
Un mole de diazote gazeux réagit avec trois moles de dihydrogène gazeux. Il se forme alors deux moles d’ammoniac gazeux.
Quelle équation ?
Proposer une équation bilan pour chacune des transformations chimiques suivantes :
- À chaud, l’aluminium solide réagit avec le soufre solide et forme du sulfure d’aluminium $\ce{Al2S3}$ solide.
Réponse
$$ \ce{2 Al (s) + 3 S (s) –> Al2S3 (s)} $$
- La combustion du sulfure d’hydrogène $\ce{H2S}$ gazeux en présence de dioxygène gazeux produit du soufre solide et de l’eau liquide.
Réponse
$$ \ce{ H2S (g) + 1/2 O2 (g) –> S (s) + H2O (l) } $$
- La « rouille » $\ce{Fe2O3}$ correspond au résultat d’une transformation chimique mettant en jeu le fer solide et le dioxygène gazeux.
Réponse
$$ \ce{ 2 Fe (s) + 3/2 O2 (g) –> Fe2O3 (s) } $$
- La combustion du propane $\ce{C3H8}$ gazeux dans le dioxygène gazeux produit de l’eau (sous forme de vapeur) et du dioxyde de carbone gazeux.
Réponse
$$ \ce{ C3H8 (g) + 5 O2 (g) –> 4 H2O (g) + 3 CO2 (g) } $$
Écriture d’équations de réactions
- $\ce{ \ldots Zn + \ldots H3O^+ –> \ldots Zn^{2+} + \ldots H2 + \ldots H2O }$
Réponse
$$ \ce{ Zn + 2 H3O^+ –> Zn^{2+} + H2 + 2 H2O } $$
- $\ce{ \ldots Na2O2 + \ldots H2O –> \ldots Na^+ + \ldots HO^- + \ldots O2 }$
Réponse
$$ \ce{ Na2O2 + H2O –> 2 Na^+ + 2 HO^- + 1/2 O2 } $$
- $\ce{ \ldots CaCO3 + \ldots H3O^+ –> \ldots Ca^{2+} + \ldots CO2 + \ldots H2O }$
Réponse
$$ \ce{ CaCO3 + 2 H3O^+ –> Ca^{2+} + CO2 + 3 H2O } $$
- $\ce{ \ldots Na + \ldots H2O –> \ldots Na^+ + \ldots HO^- + \ldots H2 }$
Réponse
$$ \ce{ Na + H2O –> Na^+ + HO^- + 1/2 H2 } $$
- $\ce{ \ldots S2O3^{2-} + \ldots H3O^+ –> \ldots S + \ldots SO2 + \ldots H2O }$
Réponse
$$ \ce{ S2O3^{2-} + 2 H3O^+ –> S + SO2 + 3 H2O } $$