Thème 1 : CONSTITUTION ET TRANSFORMATIONS DE LA MATIÈRE TP 2nde
TRANSFORMATION CHIMIQUE : IDENTIFIER LE RÉACTIF LIMITANT
Objectif :
Déterminer le réactif limitant.
Compétences travaillées :
APP : Extraire et organiser l’information ; Observer et décrire des phénomènes.
ANA-RAIS : Exploiter des observations et résultats.
REA : Respecter les règles de sécurité, mettre en œuvre un protocole.
Notions :
- Transformation chimique - Réactif limitant
CONTEXTE
Si la salade de tomates fraîches ne cesse de raviver nos papilles tout au long de l’année, les cultiver dans son potager est souvent synonyme de lutte contre les maladies notamment le mildiou.
L’hydroxyde de cuivre (II) Cu(OH)2 (s) est un fongicide protégeant du mildiou. Il est préparé à partir du sulfate de cuivre et d’hydroxyde de sodium, appelé aussi soude, dans des proportions spécifiques afin de prévenir le gaspillage des réactifs.
PROBLÉMATIQUE
Dans quelles proportions les réactifs doivent-ils être mélangés ?
DOCUMENTS A DISPOSITIONDoc 1 : Le mildiou de la tomate
Le mildiou de la tomate est une maladie provoquée par un champignon qui fait pourrir tiges, feuilles et fruits des plants infectés. Très redouté au potager, il peut anéantir toute une plantation très rapidement.
Doc 2 : Définitions
- Une transformation chimique fait intervenir un ou plusieurs réactifs dont les éléments se réorganisent pour former une ou plusieurs espèces nouvelles appelées produits.
- Elle est modélisée par une équation qui s’écrit : Réactifs → Produits
- Une espèce spectatrice est une espèce présente dans le milieu réactionnel mais qui ne réagit pas.
- Des nombres stœchiométriques sont ajoutés devant les espèces pour respecter les lois de conservation, sauf quand le nombre est égal à 1.
- Une réaction s’arrête lorsque l’un des réactifs a disparu ou les deux.
- Le réactif limitant est le réactif qui a été totalement consommé au cours de la réaction.
- Le réactif en excès est le réactif restant.
Doc 3 : Matériel et produits disponibles
- 1 tube à essai et porte-tubes - Solution d’hydroxyde de sodium (Na+(aq) + OH-(aq))
- 2 bécher de 100 mL
- 1 erlenmeyer - Solution de sulfate de cuivre (Cu2+(aq) + SO42–
(aq)) - Burette graduée
- Éprouvette graduée de 50 mL - 1 pipette pasteur - Entonnoir et papier filtre
Thème 1 : CONSTITUTION ET TRANSFORMATIONS DE LA MATIÈRE TP 2nde
Doc 5 : Protocole
1) Verser dans un erlenmeyer un volume V1 = 30 mL de la solution de sulfate de cuivre, à l’aide d’une éprouvette graduée. La quantité de matière initiale de Cu2+ prélevée est alors :
ni (Cu2+) = 3,0 × 10–3 mol = 3,0 mmol.
2) A l’aide d’une burette graduée, ajouter un volume V2 (voir doc 5) de la solution d’hydroxyde de sodium dans
l’erlenmeyer et agiter la solution.
3) A l’aide d’un entonnoir et d’un papier filtre, filtrer le contenu du bécher.
4) A l’aide d’une pipette pasteur, verser 1 mL de filtrat dans un tube à essai.
Doc 4 : Répartition de groupes et des volumes à tester
TRAVAIL A RÉALISER
1) Mettre en œuvre le protocole du doc 5 selon votre groupe attribué par le professeur (doc 4).
2) Identifier les réactifs, les produits et les espèces spectatrices.
3) Écrire l’équation équilibrée de la réaction chimique qui s’est produite.
4) Pour chaque groupe, décrire dans le tableau ci-dessous l’évolution de la quantité du précipité, la couleur du filtrat et en déduire le réactif limitant.
V2(mL) 2,0 4,0 7,0 12,0 15,0 20,0 22,0 25,0
Quantité du précipité
Couleur filtrat Réactif limitant
5) Déduire de l’équation les proportions des réactifs correspondant aux conditions stœchiométriques.
6) Indiquer dans quel tube les réactifs ont totalement disparu.
7) Donner les espèces présentes dans ce tube.
8) Compléter le tableau suivant :
V2(mL) 2,0 4,0 7,0 12,0 15,0 20,0 22,0 25,0
ni(Cu2+) 3 mmol 3 mmol 3 mmol 3 mmol 3 mmol 3 mmol 3 mmol 3 mmol
n(HO-) versé 1,0 mmol 2,0 mmol n(Cu2+) restant
n(HO-) restant Réactif limitant
9) Les résultats obtenus sont-ils en accord avec vos observations ? (ANA-RAIS) 10) Répondre à la problématique. (ANA-RAIS)
Groupe V2
(mL)
n(HO-) (mmol)
1 2,0 1,0
2 4,0 2,0
3 7,0 3,5
4 12,0 6,0
5 15,0 7,5
6 20,0 10
7 22,0 11
8 25,0 12,5
