La réaction chimique

|[pic] |La réaction chimique |[pic] | I. Mise en évidence :
Nous sommes confrontés régulièrement aux problèmes d'entartrage (
cafetières, bouilloires, machines à laver ...), tout cela à cause d'une eau
trop calcaire.
Vous connaissez la bonne vieille recette de votre grand-mère ?
Du vinaigre tout simplement, eh oui, nos grands-parents pratiquaient la
chimie avant l'heure.
Nous allons aujourd'hui réaliser, analyser et expliquer cette expérience
de détartrage en remplaçant la résistance entartrée par un bout de craie et
le vinaigre par de l'acide chlorhydrique. Matériel: petite bouteille en plastique, balance, acide chlorhydrique ( HCl
), craie, eau de chaux. Vous pouvez utiliser du matériel plus
conventionnel, si vous le souhaitez, type erlenmeyer et tube à
dégagement...
Mode opératoire:
|Versez 30 mL d'acide chlorhydrique dans la bouteille et |[pic] |
|placez-la sur la balance. | |
|Placez, en plus sur la balance, un morceau de craie. Notez|[pic] |
|la masse indiquée. | |
|m = ................ | |
|Faites tomber la craie dans la bouteille, puis fermez | |
|immédiatement le bouchon hermétiquement. |[pic] |
| | |
|Observez la réaction chimique et notez la masse indiquée | |
|sur la balance. | |
|m = ................ | |
|Quand la réaction est terminée, retirez le bouchon, en | |
|étant attentif à ce qui se passe, et posez-le aussi sur la| |
|balance. | |
|Notez alors la nouvelle masse indiquée. | |
| | |
|m'= ..................... | |
|Recommencez la même expérience avec le bouchon de la | |
|bouteille muni d'un tube de dégagement que vous allez | |
|faire barboter dans de l'eau de chaux. | |
| | |
|Observez ce qui se passe dans le verre contenant l'eau de | |
|chaux. | |
|..........................................................| |
|........................... | |
|..........................................................| |
|........................... | |
| | |
|Après avoir vidé le contenu de la bouteille et du verre | |
|dans un récipient de récupération, nettoyez-les à l'eau | |
|puis à l'eau distillée. | | Interprétation :
On remarque qu'il y a conservation de la masse lors de cette réaction
chimique . Le trouble de l'eau de chaux met en évidence le dégagement de
dioxyde de carbone CO2 . Équation-bilan : CaCO3 + 2 HCl Ca2+ + 2Cl + H2O +
CO2
II. La masse est-elle conservée au cours d'une réaction chimique ?
DEMARCHE D'INVESTIGATION
Le professeur fait brûler de la paille de fer devant ses élèves. Il vient
juste de leur expliquer que la masse se conserve au cours d'une réaction
chimique.
Un de ses élèves lui affirme que lorsqu'il y a une réaction de combustion,
le produit final est obligatoirement de masse plus faible que le réactif
initial et donne l'exemple des stères de bois qu'il fait brûler tout
l'hiver dans sa cheminée et dont il ne reste que quelques cendres.
Qui a raison ? Pour le savoir, proposez une ou plusieurs expériences, les plus simples
possibles et avec du matériel dont dispose votre laboratoire. > Liste du matériel à utiliser : Suivant expériences. L'objectif étant
d'utiliser de la laine de fer, une pile ou une allumette, briquet ...
et une balance. On pourra les « orienter » soit vers une balance
électronique, soit vers une balance de Roberval ou là l'expérience sera
très visuelle, mais non quantitative. L'idéal étant que les deux soient
utilisés dans différents groupes. > Expérience : Il faut laisser le plus de liberté possible aux élèves, et
les recadrer, en utilisant toutes vos vertus pédagogiques...,
lorsqu'ils s'échappent un peu trop de nos sentiers battus.
Même si l'expérience, qu'ils proposent, n'a pour vous aucun intérêt, il
faut leur laisser la réaliser dans la limite du possible, pour qu'ils
puissent en tirer des enseignements positifs, l'erreur est formatrice.
> Interprétation : Suivant expériences.
III. Conclusion.
À vous d'aider vos élèves à trouver la trace écrite qu'ils vont inscrire
dans leur cahier. Sinon, faites-leur une proposition, la plus simple
possible, et à eux de se la personnaliser.
Exemple : Dans une réaction chimique, il y a des réactifs qui réagissent
pour donner de nouveaux composés.
Au cours d'une réaction, il y a :
> Conservation des éléments chimiques et donc de la
masse.
> L'équation-bilan doit être équilibrée.