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2nde3
Le 23/05/2012 DEVOIR N°7 (1h) - Sans calculatrice Page 1 / 2
I. Questions de cours (7 points) 1. Définitions
1.1. Définir ce qu'est un réactif.
1.2. Réécrire la phrase suivante en ne conservant que les termes exactes :
Lors d'une réaction chimique, il y a conservation des réactifs, conservation de la masse , conservation de la quantité de matière, conservation des éléments chimiques, conservation des charges électriques, conservation du volume.
2. Équations chimiques
Écrire et équilibrer les équations chimiques suivantes :
2.1. Combustion du dihydrogène H2 dans le dichlore Cl2 qui forme du chlorure d’hydrogène HCl 2.2. Combustion de l’éthane C2H6 gazeux dans le dioxygène O2 qui produit du carbone et de l’eau.
Équilibrer ci-dessous les équations chimiques suivantes : 2.3. ... Fe + ... O2 ... Fe2O3
2.4. ….... Zn + …... H+ ... H2 + …... Zn2+
2.5. …... C2H6O + …... O2 ... CO2 + …... H2O
II. Réaction entre l'hydrogénocarbonate de sodium et l'acide chlorhydrique (10 points) 1. Principe
La transformation chimique étudiée est celle se produisant entre l'hydrogénocarbonate de sodium solide NaHCO3 et l'acide chlorhydrique { H(aq)+ + Cl(aq)- }.
Une équation chimique de la transformation est :
NaHCO3 (s) + H(aq)+ ) + Cl(aq)- Na+(aq) + Cl(-aq) + H2O (l) + CO2(g)
1.1. Cette équation chimique peut s’écrire plus simplement : HCO3- (s) + H(aq)+ ) H2O (l) + CO2(g). Comment peut-on qualifier les ions Na+(aq) et Cl(aq)- ?
1.2. Comment mettre en évidence le CO2(g) ? Décrire le test 2. Mise en œuvre
2.1. Donner la légende des éléments numérotés ci-dessous
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2.2. Que contient initialement l'élément 4 du montage précédent ? Que se passe-t-il dans l'élément 4 au cours de la réaction ?
2.3. On place dans le l'élément 2 de l'acide chlorhydrique avec du bleu de bromothymol qui devient jaune. Que contient l'élément 2 à l'état initial ?
3. Exploitation de la réaction
On place 0,84 g d'hydrogénocarbonate de sodium en présence de V = 40 mL d'une solution d'acide chlorhydrique de concentration C = 0,50 mol/L
3.1. Calculer la quantité de matière n (en mol) d'hydrogénocarbonate de sodium de masse molaire M = 84 g/mol 3.2. Calculer la quantité de matière n' (en mol) d'acide chlorhydrique de concentration C = 0,50 mol/L
3.3. A l'état final, l'hydrogénocarbonate de sodium a totalement disparu. Comment expliquer sa disparition ? 3.4. Quel est le réactif en excès ? En déduire la couleur du bleu de bromothymol à l'état final.
III. La respiration (3 points)
La respiration est l'un des premiers phénomènes biologiques pour lesquels les transformations chimiques ont été mises en évidence.
1. Respiration et échanges gazeux
« La respiration est présente chez tous les êtres vivants, bactéries, plantes et animaux. Au XVIIIème siècle, Antoine Lavoisier affirma que les gaz échangés lors de la respiration étaient de l'oxygène et de "l'air fixé" (gaz
carbonique). Avec Pierre-Simon Laplace, il réalisa les premières mesures de ces échanges chez des animaux. Leur méthode, dite de confinement, consistait à placer un petit animal dans une enceinte étanche de volume interne connu et à analyser l'air en fin d'expérience, afin de déterminer la quantité d'oxygène consommé. Des mesures plus précises ont ensuite montré que l'air inspiré contient 21 % d'O2 et 0,03 % de CO2, tandis que l'air expiré, chez les mammifères, contient 16 % d'O2 et 5 % de CO2. La concentration de l'azote (78 % de l'air) et des autres gaz n'est pas modifiée par la respiration. Ces échanges gazeux entre un organisme et son milieu sont appelés respiration
"externe". L'oxygène ainsi puisé est utilisé comme comburant par les cellules, au cours des réactions chimiques qui leur permettent de produire de l'énergie. »
D'après S. Etien, D. Isabey et P. Le Rouzic, « La respiration », La Recherche, septembre 2008.
1.1. Selon le texte, quelles sont les espèces chimiques présentes dans l’air inspiré ? Quelles sont celles présentes dans l’air expiré ?
1.2. Quelle espèce chimique ne réagit pas au cours du phénomène de respiration ? 1.3. Comment expliquer l'augmentation du taux de CO2 dans l'air expiré ?
1.4. Lors d’une combustion complète, la réaction est exothermique. Définir ce terme « exothermique »
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