ENSEIGNER
dimanche 19 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: 2nde- Element chimique, atome
  -  _ (Anciens programmes)  -  Chimie

Activité 1: 1ère expérience : test à la phénolphtaléine

 

La phénolphtaléine est une espèce chimique qui permet de caractériser un ion particulier. On se propose de trouver lequel à l’aide de quelques expériences.
1. Dans un tube à essais n°1, mettre 3 mL d’eau du robinet. Ajouter 2 ou 3 gouttes de phénolphtaléine (schéma ci-contre représentant le passage de l’état A à l’état B). Homogénéiser. Reporter dans le tableau 1 la couleur de la solution dans l’état B.

2. Ajouter dans le tube de l’état B quelques gouttes d’une solution de chlorure de sodium Na+ + Cl (schéma représentant le passage de l’état C à l’état D). Reporter dans le tableau 1 la couleur de la solution dans l’état D.

3. Ajouter quelques gouttes d’une solution d’hydroxyde de sodium Na+ + HO– (schéma représentant le passe de l’état E à l’état F). Reporter dans le tableau 1 la couleur de la solution. Remplir la colonne centrale du tableau 1.

Tableau 1:

solution

Formules des espèces chimiques ou des ions présents dans cette solution (autre que la phénolphtaléïne)

Couleur de la solution en présence de phénolphtaléine

Eau

(état A)

 

 

Eau + chlorure de sodium

(état D)

 

 

Eau +chlorure de sodium + hydroxyde de sodium

(état F)

 

 

4. Entre quels états la phénolphtaléine s’est-elle transformée ? Quels ions ont été ajoutés entre ces deux états ?

5. A l’aide du tableau ci-dessus, trouver quel ion est mis en évidence lors de la transformation de la phénolphtaléine, et expliquer pourquoi.


But: 1ère expérience : test à la phénolphtaléine

Cette partie vise à faire raisonner les élèves à partir de quelques tests chimiques pour en déduire si une espèce chimique est, ou non, responsable d’une réaction chimique.

Les élèves mettent donc en œuvre une démarche scientifique pour montrer que la phénolphtaléine permet de caractériser la présence des ions HO.

Corrigé: 1ère expérience : test à la phénolphtaléine

Le tableau complété est :

 

solution

Formules des espèces chimiques ou des ions présents  dans cette solution

Couleur de la solution en présence de phénolphtaléine

Eau

H2O et peut-être d’autres !

incolore

Eau + chlorure de sodium

H2O ,  Na+  ,Cl-

incolore

Eau +chlorure de sodium + hydroxyde de sodium

H2O ,  Na+  ,Cl-  ,  HO-

Fuchsia intense

Tab.1

On attend des élèves qu’ils disent que la phénolphtaléine est un réactif soit de l’ion sodium, soit de l’ion hydroxyde, puisqu’elle se colore quand on introduit une solution d’hydroxyde de sodium. Ce ne peut être un réactif de l’ion sodium puisqu’elle ne s’est pas colorée lors de l’addition de la solution de chlorure de sodium ; la phénolphtaléine est donc un réactif de l’ion hydroxyde.

Comportement des élèves: 1ère expérience : test à la phénolphtaléine

Une erreur possible des élèves est de dire que la phénolphtaléine caractérise les ions Na+ car ceux-ci sont communs aux solutions de chlorure de sodium et de soude. Cet argument surprenant montre que pour certains élèves, il n’y a pas de relation entre la présence d’un  ion dans une solution, une propriété chimique de cet ion, et une observation expérimentale.

Les élèves n’ont en général pas de difficultés avec le raisonnement même si les explications sont parfois confuses :

NOM

REPONSE

Charlyne/Marie

L’ion caractérisé est l’ion hydroxyde car avec les ions présents dans l’eau et le chlorure de sodium la phénolphtaleine ne réagit pas même avec le sodium donc seul l’hydroxyde réagit. [les élèves donnent du sens au changement de couleur en parlant de réaction]

Laure/Elise

L’ion caractérisé par la phénolphtaleine est l’ion HO– (hydroxyde), car lorsque l’on a introduit le chlorure de sodium il n’y a pas eu de réaction et lorsque l’on a introduit l’hydroxyde de sodium il y a eu une réaction. C’est l’hydroxyde qui est la cause de la réaction car le sodium avait déjà été introduit et n’avait produit aucune réaction.

Mourad/Ismail

On observe une solution homogène, au mélange de phénolphtaleine et de chlorure de sodium on observe un précipité blanc lorsque l’on ajoute à cette solution de l’hydroxyde de sodium, on observe un précipité rose.

En nous référant au tableau, on constate que l’ion caractérisé par la phénolphtaleine est l’ion sodium (HO–) [vocabulaire très confus ; les changements de couleurs observés dans l’année étaient souvent des précipités, les élèves généralisent abusivement car ils n’ont pas d’autre modèle]

Mathieu/Mathieu

L’ion caractérisé par la phénolphtaleine est l’ion OH–, car c’est le seul qui est présent dans la dernière solution, mais pas dans les deux premières.