Chimie La réaction chimique Chap.18 

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03/04/2018 SP18_Reaction_chimique.doc 1/3

NOM : ... Prénom : ... Classe : 2^nde …..

2^nde Thème : Sport TP n°20

Chimie La réaction chimique Chap.18

 Lors d’une transformation, un système chimique évolue. La composition de l’état final du système dépend de celle de son état initial.

Transformation chimique entre l’hydrogénocarbonate de sodium et le vinaigre Principe

 L’acide éthanoïque noté AH contenu dans le vinaigre réagit avec l’hydrogénocarbonate de sodium NaHCO3

(solide blanc)

 La transformation chimique étudiée peut être modélisée par l’équation chimique suivante : NaHCO3(s) + AH(aq)  H2O (l⁾ + CO2(g) + NaA(aq)

 Au niveau macroscopique, elle s’interprète de la façon suivante : une mole d’hydrogénocarbonate de sodium réagit avec une mole d’acide éthanoïque pour former une mole de molécules d’eau, une mole de molécules de dioxyde de carbone et une mole d’éthanoate de sodium NaA.

Informations

 L’acide éthanoïque utilisé est celui contenu dans un vinaigre du commerce.

 Le vinaigre peut être considéré comme une solution d’acide éthanoïque dans l’eau. Sa concentration en acide vaut C = 1,33 mol.L^-1.

 L’acide éthanoïque a pour formule CH3COOH. Pour simplifier, il sera noté AH Matériel et solutions

 Matériel : éprouvette graduée de 100 mL ; éprouvette graduée de 25 mL ; coupelle plastique ; balance à 0,1 g près ; ballons de baudruche.

 Solutions : hydrogénocarbonate de sodium solide ; vinaigre ; bleu de bromothymol (BBT) ; eau de chaux 1. Questions préalables

1.1. Quel est le gaz formé lors de cette réaction ?

………..

1.2. Proposer un protocole expérimental permettant de vérifier la nature du gaz formé lors de la transformation chimique étudiée.

………..

2. Mode opératoire

 Donnée : Le bleu de bromothymol est un indicateur de présence des ions

hydrogène H⁺(aq) : il prend une teinte jaune en présence de ces ions, milieu acide, et reste bleu en leur absence, milieu basique.

 Peser une masse m = 2,0 g de NaHCO3 solide sur une coupelle plastique et l’introduire dans un ballon de baudruche à l’aide d’un entonnoir.

 Recommencer l’opération avec un autre ballon de baudruche.

2,0 g de NaHCO3

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2.1. Mélange 1

 Verser 10 mL de vinaigre dans un erlenmeyer additionné de 7 gouttes de bleu de bromothymol (BBT). Noter la couleur de la solution dans le tableau suivant.

 Mesurer la masse globale m1 de l’erlenmeyer et du ballon contenant leurs prélèvements respectifs.

 Fixer le ballon sur le goulot de l’erlenmeyer puis faire tomber la poudre dans le vinaigre en retournant le ballon.

 Agiter prudemment le flacon jusqu’à ce que l’effervescence cesse.

 Mesurer la masse globale m2 du ballon vidé du gaz et de l’erlenmeyer contenant le mélange réactionnel.

2.2. Mélange 2

 Pour le mélange 2, verser 50,0 mL de vinaigre dans un erlenmeyer additionné de 7 gouttes de bleu de bromothymol (BBT). Noter la couleur de la solution dans le tableau suivant.

 Mesurer la masse globale m1 de l’erlenmeyer et du ballon contenant leurs prélèvements respectifs.

 Fixer le ballon sur le goulot de l’erlenmeyer puis faire tomber la poudre dans le vinaigre en retournant le ballon.

 Agiter prudemment le flacon jusqu’à ce que l’effervescence cesse.

 Mesurer la masse globale m2 du ballon vidé du gaz et de l’erlenmeyer contenant le mélange réactionnel.

3. Exploitation

 L’état initial de la transformation correspond à la mise en contact de l’hydrogénocarbonate de sodium avec le vinaigre (sa durée est brève).

 L’état final de la transformation chimique est atteint lorsque la transformation cesse (il n’y a plus de dégagement gazeux).

3.1. A partir des observations, compléter le tableau suivant :

Transformation 1 Transformation 2 Couleur de la solution dans l’état initial

Couleur de la solution dans l’état final Reste-il du solide dans l’état final ?

Masse m de gaz formé

3.2. Calculer la masse molaire M(NaHCO3) de l’hydrogénocarbonate de sodium NaHCO3 puis celle M(CO2) de dioxyde de carbone CO2.

Données : M(C) = 12,0 g.mol^-1 ; M(H) = 1,0 g.mol^-1 ; M(O) = 16,0 g.mol^-1 ; M(Na) = 23,0 g.mol^-1

………..

3.3. Déterminer la quantité de matière n en hydrogénocarbonate de sodium.

………..

Mélange 1 Mélange 2 Hydrogénocarbonate de sodium dans le grand tube à essais 2,0 g 2,0 g

volume du vinaigre 10 mL 50 mL

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3.4. Déterminer la quantité de matière en vinaigre intervenant dans chaque transformation.

Mélange 1 :

………..

Mélange 2 :

………..

3.5. Déterminer la quantité de matière n’ de dioxyde de carbone formé lors de chaque transformation.

Mélange 1 :

………..

Mélange 2 :

………..

3.6. En raisonnant sur les quantités de réactifs introduites et sur la signification de l’équation chimique de la transformation, expliquer les observations faites. De quoi dépend l’arrêt d’une transformation ?

………..

3.7. Déterminer, dans chaque cas, le réactif limitant, c’est-à-dire celui qui est totalement consommé à la fin de la transformation.

Mélange 1 :

………..

Mélange 2 :

………..

Barème et NOTE : Critère A = 2 : Critère B = 1 : Critère C = -1 ; Critère D = -2 Questions

1 2 3.1 à 3.3 3.4 et + Rédaction

Soin

NOTE

Critère A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D A-B-C-D

.../20

Coefficient 3 4 3 3 2

NOTE = 1 + ENT( 19

4  SCF (SOMMEPROD((critère);(coefficient))+ 2  SCF)) où ENT est la partie entière du nombre et SOMMEPROD la somme des produits entre le critère et le coefficient et SCF la somme des coefficients