LES TRANSPORTS 3 (T3) :COMMENT PROTEGER UN VEHICULE CONTRE LA CORROSION ?TP2 : Principe de la corrosion du fer, 45 minutes environ

(1)

NOMS DU BINOME : M SERRE, 1PRO OL

LES TRANSPORTS 3 (T3) :

COMMENT PROTEGER UN VEHICULE CONTRE LA CORROSION ? TP2 : Principe de la corrosion du fer, 45 minutes environ

FICHE ELEVE PAGE 1/3 A RENDRE A LA FIN DU TP (1 par binôme, noté sur 5)

Problématique 1 : dans quelles conditions le fer est-il oxydé dans l'eau salée ? Compétences et capacités évaluées :

Réaliser, exécuter … : expérience (SUR 1)

Communiquer : 1 (résultats cuivre / fer) + 2 (résultats zinc / fer) (SUR 1,5 + 1,5) Valider, critiquer … : question 3 (réponse à la problématique) (SUR 1)

Capacités visées :

• Identifier dans une réaction donnée un oxydant et un réducteur.

Connaissances visées :

• Savoir qu'une réaction d'oxydoréduction est une réaction dans laquelle intervient un transfert d'électrons.

• Savoir qu'une oxydation est une perte d'électrons.

Matériel :

• 2 lames de fer ; 1 lame de cuivre ; 1 lame de zinc.

• 2 dispositifs en bois pour les tenir verticales.

• 2 béchers 100 ml.

• Solution d'eau salée.

• Phénolphtaléine à 10^-1 M en flacon compte gouttes

• Hexacyanoferrate (III) de potassium en flacon compte gouttes.

• 2 multimètres.

• 4 câbles et 4 pinces crocodiles.

• Gants, lunettes.

Remarques indispensables sur les réactifs :

• La phénolphtaléine vire au rose quand la solution devient basique (par apparition d'ions hydroxyde OH^-)

• L'hexacyanoferrate III de potassium vire au bleu en présence d'ions fer Fe²⁺ en solution.

Expérience 1, protocole expérimental. (SUR 1)

• Réaliser les deux piles ci-contre. Pour cela :

◦ Mettre environ 50 ml d'eau salée.

◦ Rajouter dix gouttes de chacun des deux réactifs dans chaque bêcher.

Appel n°1 : appeler l'enseignant pour lui montrer les piles créées.

• Laisser les réactions se poursuivre pendant environ 15 minutes.

Pendant le temps d'attente, faire la FICHE ELEVE 2/3.

Expérience 1, questions si 15 minutes environ se sont écoulées. (SUR 4) 1. Pour la pile cuivre / fer :

• Quelle est l'électrode positive ? …...

• Quelle est l'électrode négative ? …...

• Si une coloration rose (solution basique) apparaît, autour de quelle électrode ? …...

• Si une coloration bleue (ion Fe²⁺) apparaît, autour de quelle électrode ? …...

2. Pour la pile zinc / fer :

• Quelle est l'électrode positive ? …...

• Quelle est l'électrode négative ? …...

• Si une coloration rose (solution basique) apparaît, autour de quelle électrode ? …...

• Si une coloration bleue (ion Fe²⁺) apparaît, autour de quelle électrode ? …...

3. Dans quel bécher le fer est-il un réducteur (c'est-à-dire qu'il est oxydé) ? Quelle est alors sa polarité?

…...

(2)

LES TRANSPORTS 3 (T3) :

COMMENT PROTEGER UN VEHICULE CONTRE LA CORROSION ? TP2 : Principe de la corrosion du fer, 45 minutes environ

FICHE ELEVE 2/3 A RENDRE A LA FIN DU TP (1 par binôme, noté sur 5,5)

Problématique 2 : un élève affirme que le fer est oxydé par du sulfate de cuivre et qu'une partie se transforme en sulfate de fer II (contenant des ions Fe²⁺) et que du cuivre apparaît. Vous devez vérifier cette affirmation.

Compétences et capacités évaluées :

Analyser, proposer ... : 1 (protocole expérimental) (SUR 2)

Réaliser, exécuter … : 2 (expérience dont identification des ions en solution aqueuse -HS2-) (SUR 1) Communiquer : 2 (résultats de l'expérience) (SUR 1,5)

Valider, critiquer … : 3 (réponse à la problématique et équation bilan d’oxydoréduction) (SUR 0,5 + 0,5)

Matériel :

• Support de tubes à essai avec 2 tubes.

• Sulfate de cuivre à 10^-1 M, en flacon compte gouttes.

• Soude à 10^-1 M en flacon compte gouttes.

• Poudre de fer et tige de prélèvement.

• 2 pipettes pour prélèvement.

• Gants, lunettes.

(1) Proposer un protocole expérimental (texte et / ou schéma) afin de vérifier cette affirmation en vous aidant de la fiche élève 3/3 si nécessaire. (SUR 2)

…...

Appel n°1 : appeler l'enseignant pour lui montrer votre protocole.

(2) Appliquer ce protocole et regrouper les résultats sous la forme que vous voulez. (SUR 2,5)

…...

(3) Déduire de vos observations et résultats la réponse à la problématique et écrire et équilibrer l'équation d'oxydoréduction. (SUR 1)

…...

Revenir à la FICHE ELEVE 1/3.

(3)

LES TRANSPORTS 3 (T3) :

COMMENT PROTEGER UN VEHICULE CONTRE LA CORROSION ? TP2 : Principe de la corrosion du fer, 45 minutes environ

FICHE ELEVE 3/3 A GARDER A LA FIN DU TP

Réactif nitrate

d'argent

chlorure de baryum

oxalate

d'ammonium hydroxyde de sodium (soude)

Ion à

identifier Cl^- SO 2-

4 Ca²⁺ Cu²⁺ Fe²⁺ Fe³⁺ Al³⁺ Mg²⁺

Nom de l'ion chlorure sulfate calcium cuivre fer II fer III aluminium magnésium

Résultat de l'expérience

Couleur du précipité

blanc (noircit à la lumière)

blanc blanc bleu vert

foncé rouille

blanc qui se dissout dans un excès de

soude

blanc