Académie Créteil
Date Mai 2011 Niveau
Troisième
Durée 50 min Titre de l’activité:
Expérience de migration des ions
Partie du programme :
A - La chimie, science de la transformation de la matière A1 – Conduction électrique
A.1.1 – conduction électrique et structure de la matière
Prérequis : Toutes les solutions aqueuses, conductrices du courant électrique, contiennent des ions.
Objectifs de la séance : Connaissances :
Le courant électrique est dû à des déplacements d’ions dans une solution aqueuse.
Capacités :
Observer, recenser des informations, à partir d’une expérience de migration d’ions.
Type d’activité : Pratiquer une démarche expérimentale Activité documentaire
Remarques sur la mise en œuvre :
L’activité expérimentale (1.) peut être réalisée par groupe de trois ou quatre élèves (si on dispose du matériel suffisant) ou par deux élèves sur la paillasse du professeur. L’observation est faite par un autre groupe d’élèves.
L’activité documentaire (2.) est à faire pendant le temps d’attente nécessaire à la formation de la trace bleue sur le papier filtre lors de l’activité expérimentale 1.
Items du socle commun, en lien avec le LPC, pouvant être évalués : http://spcfa.ac-creteil.fr/spip.php?rubrique131
[1. Ecrire] Ecrire (…) en respectant l’orthographe et la grammaire [3. DS] Réaliser-Manipuler-Calculer (Suivre un protocole)
[3. DS] Raisonner-Argumenter (Mettre en relation, déduire) Autres items travaillés :
[3. DS] Rechercher-Extraire l’info (Extraire d’un document les informations utiles)
Activité :
[1. Ecrire] Ecrire (…) en respectant l’orthographe et la grammaire
[3. DS] Réaliser-Manipuler-Calculer (Suivre un protocole)
[3. DS] Raisonner-Argumenter (Valider ou invalider une hypothèse)
II. Nature du courant électrique dans une solution ionique 1. Activité expérimentale
Matériel
Générateur 12 V, fils de connexion, 2 électrodes en graphite, papier filtre et appareil migration sur papier.
Solution saturée de chlorure de sodium (eau salée) et cristaux de sulfate de cuivre II.
Protocole expérimental
On trace un trait fin au crayon à papier pour repérer le milieu sur une bande de papier filtre.
On imprègne la bande de papier avec une solution ionique saturée, incolore, de chlorure de sodium.
On la fixe sur une platine, par l’intermédiaire de deux électrodes reliées à un générateur (en position arrêt), dont le sélecteur est sur 12 V.
Au centre de la feuille, on dépose des cristaux ioniques bleus de sulfate de cuivre II (constitués d’ions sulfate et d’ions cuivre II)
On allume le générateur.
L’observation se fait au bout d’une vingtaine de minutes.
2. Activité documentaire
A l’aide du document A et de l’observation des cristaux ioniques bleus de sulfate de cuivre, complétez le tableau ci-dessous :
Document A
Nom de l’ion Sodium Chlorure Sulfate potassium Cuivre II
Couleur de l’ion
Etiquette d’une eau minérale Roche des écrins ®
+
Aspect du papier filtre après une vingtaine de minutes
On réalise la même expérience en disposant au centre de la feuille de papier filtre, imbibé d’eau salée, un cristal violet de permanganate de potassium (constitue d’ions permanganate et d’ions potassium).
3. Observation de l’activité expérimentale
Après une vingtaine de minutes, dessiner sur le schéma ci-dessous la trace bleue observée sur le papier filtre.
4. Interprétation
En déduire quels sont les ions responsables du déplacement de la tâche bleue vers une des deux électrodes.
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Activité documentaire
Document B
Document C
Interprétation :
A l’aide des documents A, B et C, indiquer quels sont les ions responsables du déplacement de la tache violette vers l’une des deux électrodes ? Justifier votre réponse.
………
...
………..…...
G -
Electrode de graphite reliée à la borne positive du générateur
Electrode de graphite reliée à la borne négative du générateur
6. Conclusion Compléter les phrases
Les ions ……….responsables de la couleur violette de la tâche se déplacent vers l’électrode reliée à la borne positive du générateur.
Les ions ……….responsables de la couleur bleue de la tâche se déplacent vers l’électrode reliée à la borne négative du générateur.
Le courant électrique dans une solution aqueuse ionique est dû ……….……..
………
