[PDF] TP Réaction chimique et réactif limitant simplifié

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Thème : Le sport sous-thème : La réaction chimique TP Réaction chimique et réactif limitant 1

Thème : Le sport

TP Réaction chimique et réactif limitant Sous -thème : La transformation chimique

Objectifs: Mettre en évidence quelle est l"influence des quantités initiales des réactifs sur la

quantité de matière de produit formé.

Faire un bilan de matière pour 3 réactions chimiques différentes en quantités de réactifs introduits.

I- Etude Expérimentale

1- Manipulation

On s"intéresse à la transformation d"un système chimique contenant dans l"état initial des ions

cuivre II, Cu

2+(aq) ,apportés par une solution de sulfate de cuivre (Cu2+ (aq) + SO42- (aq) ), de

concentration C= 0,1 mol.L -1, et des ions hydroxyde, HO- (aq) , apportés par une solution d"hydroxyde de sodium, (Na + (aq) + HO- (aq) ), de concentration C"=0,4 mol.L-1.

Réaliser les mélanges des béchers 1, 2 et 3; chaque mélange constitue un système chimique.

n° Bécher

Solution aqueuse de

sulfate de cuivre

Solution aqueuse

d"hydroxyde de sodium

Eau distillée

Bécher 1 20,0 mL 2,0 mL 18,0 mL

Bécher 2 20,0 mL 6,0 mL 14,0 mL

Bécher 3 20,0 mL 10,0 mL 10,0 mL

Bécher 4 20,0 mL 20,0 mL 0 mL

Le prélèvement de la solution de sulfate de cuivre et d"eau distillée sont réalisés à l"aide

d"éprouvettes graduées et celui de la solution d"hydroxyde de sodium à l"aide d"une pipette jaugée.

2- Observations

Observe-t-on une transformation chimique dans chaque bécher ? Sachant que le précipité bleu formé est du dihydroxyde de cuivre II de formule Cu(OH)

2(s), écrire

l"équation de la réaction chimique modélisant la transformation. Comparer, la quantité de précipité présente dans chaque bécher : que constate-t-on ? Quel facteur de l"état initial pourrait expliquer les différences observées ?

3- Evolution des quantités de matière des réactifs

On filtre le contenu de chaque bécher afin d"analyser les espèces chimiques présentes dans chaque

filtrat et donc mettre en évidence la présence ou non des ions cuivre II et des ions hydroxyde.

Le filtrat obtenu sera divisé en deux parties et sera introduit dans deux tubes à essais différents.

Test 1 : Test des ions Cu

2+ :

Dans le premier ajouter un peu de filtrat et y ajouter quelques gouttes d"une solution d"hydroxyde de

sodium. En présence d"ions Cu2+(aq), on observera un précipité bleu.

Test 2 : Test des ions HO

Dans le deuxième tube à essais verser un peu de filtrat et y ajouter quelques gouttes d"une solution

de sulfate de cuivre. En présence d"ions HO-(aq), on observera un précipité bleu.

Thème : Le sport sous-thème : La réaction chimique TP Réaction chimique et réactif limitant 2

A partir de vos observations remplir le tableau en écrivant positif(+) ou négatif(-) suivant les

résultats obtenus à la suite du test.

Définition : Le réactif limitant est celui qui est en quantité nulle en fin de réaction. Il stoppe la

réaction chimique.

Quel est le réactif limitant dans chaque transformation ? Compléter la dernière ligne du tableau.

Les trois transformations sont-elles identiques ? Quel réactif fixe la quantité de produit formé ?

II- Etude théorique

Pour chacun des systèmes chimiques :

Déterminer les quantités de matière en ion Cu

2+ (aq) et HO- (aq) dans l"état initial.

Recopier et compléter le tableau suivant :

Dans quelle proportion de quantités de matière, la réaction chimique est-elle totale c"est-à-dire

lorsqu"il n"y a plus de réactifs ?

Approfondissement : L"équation bilan nous renseigne sur ces proportions : L"équation bilan écrite

précédemment signifie : ............... mol d"ions Cu

2+ doit réagir avec ........... mol d"ions HO- pour que la

réaction soit totale. On dit que l"on est dans les proportions stoechiométriques.

Application

On recherche le volume de solution d"hydroxyde de sodium à ajouter à 30 mL de solution de sulfate

de cuivre pour que la réaction soit totale.

Calculer la quantité de matière n d"ion Cu

2+ (aq) dans 30 mL .

Calculer la quantité de matière n" d"ions HO -(aq) à apporter pour que la réaction soit totale. Calculer le volume V" de solution d"hydroxyde de sodium à ajouter.

Vérifier expérimentalement.

Tests Filtrat 1 Filtrat 2 Filtrat 3 Filtrat 4

des ions Cu2+ (aq) des ions HO-(aq)

Ions présents (ou en excès)

Réactif limitant

Quantités de matières

à l"état initial Bécher 1 Bécher 2 Bécher 3 Bécher 4 nCu2+ (aq) (mol) nHO- (aq) (mol) nHO- / nCu2+

Le filtrat est réparti dans 2 tubes

Test 1

Test 2

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