Dissertation

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  • Publié le : 14 mars 2010
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Classe de 1èreS Chimie

TP N°2 Correction

CORRECTION DU TP N°2 :
I Etude qualitative : 1) Caractérisation de substances chimiques : a. On peut tester la solution contenant l’élément sodium grâce à un test à la flamme. En plongeant un fil de platine dans la solution et en le présentant à la flamme d’un bec bunsen, on obtient une flamme jaune si la solution contient du sodium. b. La présenceen milieu aqueux d’un acide peut être détecter à l’aide d’un indicateur coloré acidobasique : Le bleu de bromothymol par exemple, prendra une teinte jaune en milieu acide. 2) Action de l’acide éthanoïque sur l’hydrogénocarbonate de sodium : Dans un tube à essais, introduisez une pointe de spatule d’hydrogénocarbonate de sodium et quelques millilitres de vinaigre : a. On observe un dégagementgazeux. b. On peut caractériser le gaz formé en le « recueillant » à l’aide d’un tube à dégagement. Si de plus, l’extrémité de celui-ci trempe dans l’eau de chaux, et que celle-ci devient trouble, alors on est en présence du gaz carbonique ou dioxyde de carbone. c. Ecrivez l’équation de la réaction : CO2(g) + NaA(aq) + H2O(l) NaHCO3(s) + AH(aq) II Etude quantitative de la réaction à l’aide d’une mesurede pression : 1) Expérience : Résumez ici quelques grandeurs utiles pour la suite : • V1 : volume exact que peut contenir le ballon muni du bouchon : V1 = 250 mL ??? • En fonction du numéro de votre groupe : VA : volume d’acide introduit : VA = 1.0 mL VE : volume d’eau distillée rajouté dans le ballon : VE = 19 mL • Conditions de l’expérience : T (en °C) = 20 °C ??? • Pi (en Pa) = 101300 Pa ???Remplissez le tableau récapitulatif ci-dessous : Groupe VAH (mL) Vtotal (mL) Pf (Pa) ∆P = Pf - Pi (Pa) A 1,0 230 ??? B 2,0 C 3,0 D 4,0 E 5,0 F 6,0 G 7,0 H 8,0

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2) Questions : a. Quantités de matière ni(AH) et ni(NaHCO3) initialement présentes :

• ni(AH) = CA×VA = 0.50×1.0*10-3 = 5.0*10-4 mol • ni(NaHCO3) =
m( NaHCO3 ) 0.21 0.21 = = = 2.5*10 −3 mol M ( NaHCO3 ) 23.1 + 1.00 + 12.0 + 3 *16.0 84.1

b. Ce qui nous intéresse est la quantité de gaz dégagé, c’est la différence de pression entre l’état initial et l’état final qui va nous permettre de l’obtenir. L’équation des gaz parfait s’écrit : P×V = n×R×T. Ici on va donc remplacer P par la surpression engendrée par la formation du gaz. Ce gaz se dégage dans un volume qui est Vtotal etla température est celle des conditions de l’expérience (exprimée en Kelvin !) : ∆P × Vtotal On a donc ici : nf(CO2) = R ×T Groupe ni (AH) ( mmol ) État initial ni (NaHCO3) ( mmol ) Reste-t-il de État final l’acide ? nf (CO2) ( mmol ) A 0.50 2.5 B 1.0 2.5 C 1.5 2.5 D 2.0 2.5 E 2.5 2.5 F 3.0 2.5 G 3.5 2.5 H 4.0 2.5

Non ???

Non ???

Non ???

Non ???

Non ???

Oui ???

Oui ???

Oui???

III Analyse de l’expérience : a. Le réactif limitant est l’acide puisqu’il disparaît totalement à la fin de la réaction. b. Donc xmax = ni(AH) = nf (CO2) car les coefficients stoechiométriques de l’équation sont tous égaux à un. c. Des fuites peuvent venir du bouchon, ainsi une quantité de gaz formé se serait échappée. On n’a pas tenu compte du volume du tube arrivant au pressiomètre.Tableau d’avancement : Équation chimique État du système État initial En cours de transformation État final
Avancement

NaHCO3(s) + AH(aq)
n NaHCO3

CO2(g)
n CO2

+ NaA(aq) + H2O(l)
n NaA n H2 O

n AH
0.5*10-3

0 x xmax = 0.5*10-3

2.5*10-3

0 x xmax = 0.5*10-3

0 x xmax = 0.5*10-3 Inutile car on est en milieu aqueux

2.5*10-3 – x 0.5*10-3 – x 2.5*10 – xmax = 2.0*10-3
-30.5*10 – xmax = 0
2

-3

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d. Résultat des calculs des autres groupes. Groupe nf (CO2) Valeur théorique (mmol) A 0.5 B 1.0 C 1.5 D 2.0 E 2.5 F 2.5 G 2.5 H 2.5

IV Pour aller plus loin : Voici trois graphiques donnant les quantités de matière en fonction de l’avancement : n = f(x). Notez bien que tous représentent des demi-droites d’équation : n =...
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