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Thème : Observer sous-thème : Couleur et image TP Réaction chimique et mélange stoechiométrique 1

Objectifs : Interpréter la couleur d"un système chimique à l"état final - Identifier le réactif

limitant d"une réaction. Découvrir les proportions stoechiométriques d"un système chimique et les relier à l"équation chimique. On étudie le système chimique constitué d"un mélange d"une solution aqueuse de diiode I

2(aq) notée S1,

de concentration C

1 = 1,0 x 10-2 mol.L-1, et d"une solution de thiosulfate de sodium (2Na+(aq) + S2O3 2-(aq))

notée S

2, de concentration C2 = 1,0 x 10-2 mol.L-1.

I- Observations préliminaires

Le diiode présente une couleur jaune-orangé plus ou moins intense en solution aqueuse.

1- Test caractéristique du diiode

Dans 2 tubes à essais, verser environ 2 mL de solution de diiode S

1 dans l"un et 2mL d"eau

distillée dans l"autre. Ajouter dans chaque tube 1 et 2 quelques gouttes d"empois.

Observer. Conclure.

2- Etude de la réaction chimique

Expérience n°1

Dans un tube à essais, verser environ 2 mL de solution de thiosulfate de sodium S 2. Ajouter 2 gouttes de solution de diiode S

1. Observer. Vérifier la présence de diiode.

? Pourquoi peut-on dire qu"il y a eu réaction chimique ?

Expérience n°2

Dans un tube à essais, verser environ 2 mL d"une solution de chlorure de sodium (Na +(aq) + Cl-(aq)). Ajouter 2 gouttes de solution de diiode S

1. Observer. Vérifier la présence de diiode.

Observer

TP Réaction chimique - Mélange stoechiométrique

Couleurs et images

Tube 1 Tube 2

Vérification

Vérification

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? Justifier que c"est l"ion thiosulfate S2O32-(aq) et non l"ion sodium Na+(aq) qui a réagi avec le

diiode I

2(aq).

II- Réactif limitant

Remplir une burette graduée de la solution S

1 et l"autre de la solution S2; ajuster au

zéro. A l"aide des burettes graduées, réaliser chaque mélange indiqué ci-contre dans un petit bécher .

Observer les mélanges à l"état final, c"est à dire lorsque le système chimique n"évolue plus.

Compléter les lignes 4,5 et 6 du tableau.

Remarque : Le réactif limitant

Compléter la 7

ème ligne du tableau.

Volumes bécher 1 bécher 2 bécher 3

Volume de

S1 en mL 2,5 5,0 7,5

Volume de

S2 en mL 7,5 5,0 2,5

Volumes bécher 1 bécher 2 bécher 3

Volume de S1 en mL 2,5 5,0 7,5

Volume de S2 en mL 7,5 5,0 2,5

Couleur du mélange

I2 est-il entièrement consommé ?

(test du diiode)

Reste-t-il des ions S2O3 2-(aq) ?

(test + ou - avec I2 )

Formule du réactif limitant

n I2 (mol) n S2O3 2-(aq) (mol)

Exemple bécher 1

La transformation chimique s"arrête si l"un des réactifs a été entièrement consommé :

c"est le réactif limitant.

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III- Proportions stoechiométriques

1- Mise en évidence

Verser un volume V

1 = 10,0 mL de solution de diiode S1 dans un bécher propre.

Refaire le "zéro" de la burette graduée contenant la solution de thiosulfate de sodium S 2.

Placer le bécher sous la burette contenant la solution de thiosulfate de sodium, y placer un barreau

aimanté et mettre l"agitation magnétique. Verser progressivement la solution S

2 jusqu"à observer une teinte jaune pâle dans le bécher.

Ajouter quelques gouttes d"empois d"amidon de façon à faire apparaître nettement la teinte caractéristique en présence de diiode. Verser alors goutte à goutte la solution S

2 jusqu"à disparition de la teinte bleue.

? Noter le volume V

2 de thiosulfate de sodium ayant été versé dans le bécher. V2 = ...............

? Que peut-on dire du diiode initialement introduit dans le bécher ? Prélever un peu de mélange réactionnel dans un tube à essais. Ajouter quelques gouttes de solution de diiode S

1. Observer

? Pourquoi peut-on dire qu"il y a eu disparition totale des ions thiosulfate dans le mélange ?

Rappel

: Donner la relation entre C, V et n. Compte tenu des concentrations des solutions, calculer... ? La quantité de matière de diiode versée initialement dans le bécher. nI2 (aq) initiale = .................................. ? La quantité de matière d"ions thiosulfate ayant été introduite dans le bécher. n S

2O32-(aq) versée= ...................

? Le rapport entre les quantités de matière de réactifs consommés (2 chiffres significatifs.)

n S

2O32-(aq) versée / nI2 (aq) initiale = ................................ = ...............................

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2- Equation chimique

Placer les nombres stoechiométriques permettant d"ajuster l"équation de la réaction modélisant la

transformation chimique. ...... I

2(aq) + ...... S2O32-(aq) -> ...... I-(aq) + ...... S4O62-(aq)

Remarque : Stoechiométrie et équation chimique ? Compte tenu des nombres stoechiométriques, quelle serait la quantité de matière d"ions thiosulfate consommée pour faire disparaître entièrement 1 mol de diiode ? ? Aux incertitudes de mesures près, que peut-on dire des proportions de réactifs dans l"expérience précédente? ? Les observations faites pour le volume V

2 de thiosulfate de sodium versé sont-elles cohérentes

avec la réponse précédente ?

? Compléter les 2 dernières lignes du tableau. Ces valeurs confirment-t-elle le nom du réactif

limitant ?

3- Mélange stoechiométrique

? Quel volume V

2" de thiosulfate de sodium à 1,0 x 10-2 mol.L-1 faut-il ajouter à 7,0 mL de solution

de diiode de concentration 1,0 x 10 -2 mol.L-1 pour que le mélange soit dans les proportions stoechiométriques ? Vérifier la réponse en réalisant le mélange dans un bécher.

Prélever quelques millilitres du système chimique à l"état final dans 2 tubes à essais pour réaliser les

tests nécessaires. ? Pour les plus rapides : ? Calculer le volume V2" de thiosulfate de sodium à 1,0 x 10 -2 mol.L-1 qu"il faudrait ajouter à

5,0 mL d"une solution de diiode de concentration 5,0 x 10

-3 mol.L-1 pour atteindre les proportions stoechiométriques. Réaliser le mélange et les tests pour vérifier la réponse.

La solution de diiode doit être prélevée à la pipette jaugée à partir d"un bécher propre.

Quelques soient les quantités initiales, les réactifs disparaissent et les produits apparaissent

dans des proportions déterminées par la loi de conservation des éléments chimiques et des

charges électriques.

L"équation chimique ajustée par des nombres stoechiométriques placés par devant les formules

des espèces chimiques du système chimique décrit cette conservation :

Ces coefficients indiquent les proportions stoechiométriques, c"est-à-dire les proportions dans

lesquelles les réactifs disparaissent au cours de la transformation chimique.quotesdbs_dbs41.pdfusesText_41

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