ENSEIGNER
vendredi 24 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Chimie 1ère S
  -  _ (Anciens programmes)  -  Chimie

Activité 4: Confrontation d'une prévision et d'une expérience.

 
a. Prévoir l’évolution de la conductivité de la solution précédemment obtenue si on lui ajoute 1 mL de solution d’acide chlorhydrique de concentration 1,0.10-1 mol.L-1. Justifier votre réponse.
b. Réaliser le mélange et confronter votre prévision au résultat expérimental (noté s’’2).
c. Quelle explication pouvez vous donner ?

IL FAUT ABSOLUMENT NE PAS DONNER LA SUITE DU TP CAR UNE PARTIE DE LA REPONSE A CETTE QUESTION SE TROUVE EN d.

d. Calculer les quantités de matière des ions en solution à la fin de la réaction précédente (et avant l’ajout d’acide chlorhydrique).
En reprenant la même démarche que dans la partie 3 (tableau, concentrations, calcul s’’2th ) montrer que l’observation est conforme au fait qu’il s’est produit une réaction chimique d’équation :

NH3(aq) + H3O+ ® NH4+(aq) + H2O
L’ion H3O+ est un acide et la molécule NH3(aq) est une base.
La réaction entre ces deux entités est encore une réaction acidobasique.

e. Une particule a été transférée entre la molécule NH3(aq) et l’ion H3O+(aq) pendant cette réaction. Quelle est cette particule ?

Corrigé: Confrontation d'une prévision et d'une expérience.

a. Du point de vue des élèves, la réponse à la 2e question a montré que la conductivité augmentait, et celle de la 5e question, où la conductivité ne varie pas. On attend qu’ils passent en revue certains arguments des questions précédentes pour voir lesquels sont les plus applicables ici.

b.c. On ajoute des ions H+ et Cl. La conductivité devrait augmenter beaucoup, car les ions H+ contribuent beaucoup à la conductivité (7 fois plus que les cations monochargés monoatomiques par exemple). Ce qui va se passer, c’est que les ions H+ ajoutés sont transformés en ions NH4+ qui sont bien moins conducteurs.
On ajoute des ions H+ et Cl. La conductivité devrait augmenter beaucoup, car les ions H+ contribuent beaucoup à la conductivité (7 fois plus que les cations monochargés monoatomiques par exemple). Ce qui va se passer, c’est que les ions H+ ajoutés sont transformés en ions NH4+ qui sont bien moins conducteurs.

d. n(NH4+(aq)) = 5,0.10-3 ´ 0,100 = 0,50.10-3 mol.

n(Cl-(aq)) = 10.10-3 ´ 0,100 = 1,0.10-3 mol.

n(Na+(aq)) = 5,0.10-3 ´ 0,100 = 0,50.10-3 mol.



NH3(aq) H3O+ NH4+(aq) H2O
E.I. x = 0 0,50.10-3 0,50.10-3 0,50.10-3 solvant
E.F xmax 0,50.10-3-xmax 0,10.10-3-xmax  0,50.10-3+xmaxsolvant

On peut montrer que l’ion H3O+ est en défaut (1,0.10–4 mol ajouté).
On a donc xmax = 0,10 .10-4 mol.
En solution, on a les nouvelles quantités de matière :
n(NH4+(aq)) = 0,60.10-3 mol
soit [NH4+(aq)] = 6,0.10-3 mol.L-1 = 6,0 mol.m-3.

s = lNH4+[NH4+(aq)] + lCl[Cl(aq)] + lNa+[Na+(aq)]
= (7,35 ´ 6,0 + 7,63 ´ 11,0 + 5,01 ´ 5,0) ´ 10-3 = 0,15 S.m–1.
La conductivité a effectivement légèrement augmenté (0,14 ® 0,15).

e. H+.

Comportement des élèves: Confrontation d'une prévision et d'une expérience.

a. Réponses d’élèves :
  • ça va débloquer le NH4.
  • ça déneutralise NH4OH (qui s’était formé quand on a ajouté HO>- ) NH4+)