La réaction chimique
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 placez-la sur la balance.
Placez, en plus sur la balance, un morceau de craie. Notez la masse indiquée.
m = ……….
Faites tomber la craie dans la bouteille, puis fermez immédiatement le bouchon hermétiquement.
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
O.Sonzogni – LP Vogt COMMERCY
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.
O.Sonzogni – LP Vogt COMMERCY
