Suivi d'une réaction chimique avec des ballons :
Approche expérimentale qualitative

Le but de ce TP est de montrer qu'une transformation chimique peut avoir lieu même si les réactifs ne sont pas dans des proportions identiques puis de déterminer le réactif empêchant la réaction de se poursuivre.

Objectifs

• Déterminer un réactif limitant
• Appréhender la notion de proportions stoechiométriques
  
  
  

Afin de montrer cela, vous allez devoir répondre à la question suivante :

Peut-on faire réagir ENTIÈREMENT un volume de V millilitres de vinaigre avec une masse de m grammes d'hydrogénocarbonate de sodium ?

On va envisager deux situations différentes :

De manière à pouvoir répondre au problème posé il faut connaître quelques tests caractéristiques d'espèces chimiques.

1. Tests caractéristiques des espèces chimiques

Rappeler comment on met en évidence la présence :

1. D'eau
2. De dioxyde de carbone
3. D'acidité
   
   

2. Mise en œuvre

2.1. Avant la transformation

Avant que la transformation chimique ne commence, on se trouve à l'état initial. Il est alors impératif de dresser un inventaire des espèces chimiques en présence.

1. Tests sur le vinaigre
   
   Le vinaigre contient-il de l'eau ?
   Le vinaigre est-il acide, basique ou neutre ?
   
   
   
2. Informations sur l'hydrogénocarbonate de sodium
   
   Quel est son état physique ?
   Quelle est sa formule chimique ?
   
   
   
3. Préparation de la manipulation

Pour la situation 1 :

• Mesurer le volume V de vinaigre.
• Introduire ce volume dans un flacon.
• Mesurer la masse m d'hydrogénocarbonate de sodium.
• Verser ce solide dans un ballon à l'aide de l'entonnoir.
• Adapter puis scotcher le ballon sur le col du flacon SANS que le solide ne tombe à l'intérieur.
• Mesurer la masse, notée minitiale, du dispositif.
  
  

2.2. La transformation chimique

• Faire tomber la totalité du solide dans le ballon.
• Agiter lentement le flacon.
• Observer et noter les observations que vous pouvez faire.
• Qu'est-il arrivé au ballon ? Pourquoi ?

Pour la situation 2 : nous allons procéder de même au bureau.

2.3. Après la transformation

• Mesurer la masse, notée mfinale, du dispositif
• Quelle est la nature du gaz formé ?
• L'hydrogénocarbonate de sodium a-t-il entièrement disparu ?
• Reste-t-il du vinaigre dans le flacon ?
• Y a-t-il une nouvelle espèce formée ?
• Compléter le tableau suivant pour la situation 1 puis la situation 2 :
  
  

3. Recherche de la réaction modélisant la transformation

Rappeler la définition d'un réactif puis celle d'un produit.
Déterminer les réactifs et les produits de la situation 1 puis ceux de la situation 2.


Dire qu'un vinaigre est à 6° signifie qu'un litre de ce vinaigre contient 60 g d'acide éthanoïque (que l'on notera HA).
La masse molaire de cet acide est de 60 g.mol-1.

Calculer les quantités de matière d'acide présent dans les échantillons de vinaigre de la situation 1 et de la situation 2.

Déterminer la masse molaire moléculaire de l'hydrogénocarbonate de sodium puis en déduire la quantité de matière contenue dans les échantillons des situations 1 et 2.

Compléter le tableaux suivant (indiquer la présence la présence d'une espèce chimique de quantité de matière inconnue mais non nulle par le symbole) pour la situation 1 puis pour la situation2.

Répondre à la question posée en introduction.

Accéder au TP suivant