Synthése arôme de banane - Académie de Lyon

FICHE 1
PRÉSENTATION
|Titre |REACTIONS ACIDO-BASIQUES |
|Type |TP COURS |
|d'activité | |
|Objectifs de |Journée de formation des professeurs de Physique appliquée |
|l'activité | |
|Références par|Cette activité illustre le thème LA MATIERE |
|rapport au | |
|programme |et le sous thème ? |
| | |
| |en classe de 1ère STI 2D sciences et technologies de |
| |laboratoire |
| |« Physique-chimie », Enseignement obligatoire commun |
| |Notions et contenus |Compétences attendues |
| | | |
| |Réactions acide-base et |Définir les termes suivants :|
| |transferts de proton |acide, base, couple |
| |Solutions acides, basiques, |acide/base |
| |pH |Ecrire une réaction |
| | |acide-base, les couples |
| | |acide/Base étant donnés |
| | |Citer le sens de variation du|
| | |pH en fonction de l'évolution|
| | |de la concentration en H+(aq)|
| | | |
|Conditions de |Prérequis : |
|mise en ?uvre |Décrire un système chimique. |
| |Écrire l'équation chimique d'une réaction avec les nombres |
| |st?chiométriques corrects. |
| |Analyse des résultats expérimentaux. |
| | |
| |Durée : 1h30 |
| |Contraintes matérielles : Salle de CHIMIE |
|Remarques | |
|Auteur |Catherine DUPUY-MAILLARD |Académie de LYON | FICHE 2
LISTE DU MATÉRIEL
REACTIONS ACIDO-BASIQUES
Matériel nécessaire aux manipulations disposées sur la paillasse du
professeur. Expérience n°1 : . 1 tube à essai
. Chlorure d'ammonium
. Solution de soude à 5 mol/L
. Solution d'ammoniaque
. Bandelette de papier imbibée de solution de sulfate de cuivre
Expérience n°2 :
. 2 tubes à essais reliés par 1 tube dont l'un plonge dans une
solution d'eau de chaux
. Hydrogénocarbonate de sodium
. Solution d'acide chlorhydrique 6 mol/L
. Pince
Matériel nécessaire aux manipulations disposées sur la paillasse des
élèves. . 4 tubes à essais avec bouchons
. 3 béchers
. Eau distillée
. Acide benzoïque et benzoate de sodium
. BBT
. Solution de chlorure de sodium à 0,1 mol/L
. Solution de soude 1 mol/L et 5 mol/L
. Solution d'acide chlorhydrique 1 mol/L et 6 mol/L
. Papier pH
. Baguette de verre
. Spatule
FICHE 3 Fiche pour le professeur REACTIONS ACIDO-BASIQUES I - EXEMPLES DE REACTIONS ACIDO-BASIQUES (Expériences professeur)
Théorie de Bronsted des acides et des bases * Expérience 1 :
. L'ion NH4+ s'est transformé en NH3 : c'est comme si il avait perdu un
proton H+
.L'ion OH- s'est transformé en H2O : c'est comme si il avait capté un
proton H+ > L'ion NH4+ qui cède un proton est un acide
> L'ion OH- qui capte un proton est une base
> Au cours de cette réaction chimique, L'ion NH4+ a cédé un proton
à L'ion OH-
* Expérience 2 : . L'ion H3O+ s'est transformé en H2O : c'est comme si il avait perdu un
proton H+
. L'ion HCO3- s'est transformé en H2CO3 ou encore (H2O,CO2) :il a capté
un proton H+ NB : HO-C(=O)-OH est instable à température ambiante : décarboxylation Selon Bronsted (chimiste danois) :
. Un acide est une espèce susceptible de donner un proton H+.
. Une base est une espèce susceptible de capter un proton H+. Ces 2 réactions chimiques au cours desquelles un proton H+ est échangé
est une réaction acido-basique
II- LES COUPLES ACIDE/BASE (Expériences élèves) 1°) Définition du couple acide -base Retour sur les expériences du II, on a vu qu'il est possible de passer de
C6H5COOH à C6H5COO - ou de C6H5COO - à C6H5COOH selon les conditions
expérimentales choisies : on parle alors de couple acide base Soit : C6H5COO- + H+ ( C6H5COOH Soit : C6H5COOH (
C6H5COO - + H+
On dit que C6H5COOH / C6H5COO- est un couple acide/base 2 Lorsqu'un acide cède un proton il donne une base. On dit que ces deux
entités forment un couple acide-base noté acide/base. NB :Un couple acide/base est composé de deux entités chimiques dont les
formules différent seulement par un proton. . Pour représenter le passage d'une espèce à un autre, on écrit une demi-
équation acido-basique: |Pour le passage réciproque de A à B | |
|et de B à A, la demi-équation est : | |
|A = H+ + B | |
|Ou encore HA = H+ + A- | |
Compléter le tableau suivant :
|Couple |Demi équation |Nom de l'acide |Nom de la base |
| |acido-basique | | |
| | |Ion ammonium | |
| | | |Ion benzoate |
| | | |Ion |
| | | |hydrogénocarbonate |
| | | |Eau |
| | |Eau | |
Cas de l'eau : L'eau est l'acide du couple ...mais la base du couple... :
on dit que c'est un ampholyte.
L'eau se comporte comme un acide lorsqu'on fait réagir sur elle une base
ou comme une base si on lui oppose un acide
2°) Etude d'un indicateur coloré
OBJECTIFS DE LA PARIE EXPERIMENTALE II 2°) (BBT)
> Attribuer la couleur à chacune des formes InH et In-
> Ecrire une réaction acide/base, les couples acide/base étant donnés
FICHE 4 Fiche ÉlÈve
REACTIONS ACIDO-BASIQUES I - EXEMPLES DE REACTIONS ACIDO-BASIQUES (Expériences professeur) 1°) 1ère transformation chimique Tests de caractérisation : Un papier -filtre imbibé d'une solution aqueuse
de sulfate de cuivre bleuit en présence de vapeur d'ammoniac (NH3) [pic] 2°) 2ème transformation chimique [pic]
II- LES COUPLES ACIDE/BASE (Expériences élèves)
1°) Expérience L'acide benzoïque et le benzoate de sodium sont des additifs
alimentaires jouant le rôle de conservateurs. En étudiant le comportement
de l'acide benzoïque avec une base et celui de l'ion benzoate avec un
acide, nous allons en déduire la notion de couple acide/base. Données :
|Nom |Formule |Température de |Température |Solubilité |
| | |fusion |d'ébullition |dans l'eau |
|Acide |C6H5-COO-H |121°C |250°C |faible |
|benzoïque | | | | |
|Benzoate de |C6H5-COONa |> 300°C |- |Très |
|sodium | | | |importante |
a) Comportement de l'acide benzoïque avec une base Dans un tube à essai n°1, introduire une pointe de spatule d'acide
benzoïque et ajouter 2 mL d'eau déminéralisée. Observer.
Ajouter au mélange précédent environ 1 mL d'une solution d'hydroxyde
de sodium 1 M (1 mol/L). Observer.
Conserver le mélange. > Ecrire l'équation chimique associée à cette transformation
chimique (ne pas indiquer les espèces spectatrices)
b) Comportement du benzoate de sodium (solide ionique) en présence
d'un acide
Ajouter au mélange précédent (tube n°1) environ 1 mL d'une solution
d'acide chlorhydrique 1 M (1 mol/L). Observer.
Dans un autre tube à essai n°2, introduire une pointe de spatule de
benzoate de sodium, 1 mL d'eau déminéralisée et 1 mL d'une solution
d'acide chlorhydrique 1 M (1 mol/L). Observer.
> Qu'observe-t-on lors de cette manipulation? Ecrire l'équation
chimique associée à cette transformation chimique (ne pas
indiquer les espèces spectatrices). Justifier alors les
observations expérimentales. > En comparant leurs formules chimiques, donner la différence
entre l'acide benzoïque et l'ion benzoate :
C6H5-COO-H (s) ( ............................
> Entre ces deux espèces chimiques, laquelle joue le rôle d'un
acide? D'une base? > On dit que l'acide benzoïque et l'ion benzoate forment un couple