V) Réaction entre le fer et l'acide chlorhydrique

Objectifs:

Mesure du pH
Associer le caractère acide ou basique à la présence d'ions H+ et OH-
Mettre en œuvre des tests caractéristiques d'espèces chimiques à partir d'une banque fournie(test de reconnaissance des ions, dihydrogène)
Suivre un protocole en respectant une suite de consignes
Maîtriser certains gestes techniques
Réactions entre solutions acides et métaux
Interpréter des résultats

1) Les constituants de l'acide chlorhydrique

Mesure du pH de l'acide chlorhydrique      On verse de l’acide chlorhydrique dans un bécher et on mesure son pH

La valeur du pH est égale à 1.

Le pH de cette solution est acide : cela signifie que l’acide chlorhydrique contient des ions H+

 

 

 

On verse quelques gouttes de solution de nitrate d’argent dans de l’acide chlorhydrique. On observe la formation d’un précipité blanc qui noircit à la lumière.

Ce précipité montre la présence d’ions chlorure Cl dans l’acide chlorhydrique.

 

L’acide chlorhydrique contient des ions hydrogène H+ et des ions chlorure Cl en solution dans l’eau.

La formule ionique de l’acide chlorhydrique est ( H+,Cl).

1) TP N° 2 Action de l'acide Chlorhydrique sur le fer

But : Etudier l’action de l’acide chlorhydrique sur le fer. Identifier les produits cette transformation et en écrire le bilan

Protocole expérimental : Avant toute manipulation observer le pictogramme figurant sur la bouteille d'acide chlorhydrique.

 

Attention l’acide chlorhydrique est très corrosif. Revoir les consignes de sécurité.

1)Identifier les ions présents dans l'acide chlorhydrique (Réactif)

 Determiner le pH de la solution d'acide chlorhydrique dilué  puis verser une petite partie de l'acide dans un tube à essais et ajouter quelques gouttes de nitrate d'argent. Observer et conclure

2)Réaliser la transformation chimique

Verser dans un tube à essais contenant de la limaille de fer, 2 mL d’acide chlorhydrique 

  • Noter vos observations
  • Après quelques instants approcher une flamme de l’entrée du tube
  • Noter vos observations

3)Identifier les produits de la transformation

  • Observer la solution restant dans le tube
  • Déterminer son pH
  • Verser quelques gouttes de soude dans la solution
  • Noter vos observations.
  • Proposer une explication
FM 24 test d’identification des ions ,

Questions  pour vous aider à conclure

  1. Quels sont les réactifs de cette réaction chimique 

  2. Quels sont les ions présents dans l’acide chlorhydrique ?

  3. Quel est l’ion responsable de l’acidité d’une solution ?

  4. A quoi la modification du pH est-elle due ?

  5. A quoi le test à la soude sert-il ?

  6. Quels sont les ions présents dans la solution à la fin de l’expérience ?

  7. D’où proviennent-ils ?

  8. Quels sont les produits de cette réaction chimique ?

3E 12/01/17

2) L'acide chlorhydrique réagit avec le fer  

Lorsque l'on verse de l'acide chlorhydrique sur la limaille de fer il se produit une effervescence. 

Un gaz  se forme.

Ce gaz brûle dans l'air en présence d'une flamme en produisant un jappement qui caractérise le dihydrogène.

 

L'action de l'acide chlorhydrique sur le fer produit du dihydrogène. 

Le pH de la solution augmente donc la concentration en ion H+ diminue.

Au cours de cette transformation chimique des ions H+ sont consommés

Mesure du pH au début de la réaction
3) Analyse de la solution après la réaction

On récupère la solution après filtration et on réalise deux tests

Test à la soude : il se forme un précipité vert qui caractérise la présence d’ions fer II : Fe2+.

L'action de l'acide chlorhydrique sur le fer a produit des ions Fe 2+.

Test au nitrate d’argent : il se forme un précipité blanc qui caractérise la présence d’ions chlorure Cl–

Interprétation :

La solution obtenue qui contient des ions chlorure et des ions fer II est une solution de chlorure de fer II.

Analyse de la solution finale

4) Écrivons le bilan de cette transformation chimique

Le pH a augmenté donc ce sont les ions H+ qui ont disparu et réagi avec le fer.

Les ions chlorures sont présents en même quantité avant et après la réaction, donc ils ne participent pas à la réaction : ce sont des ions spectateurs.

On en déduit que les réactifs de cette réaction sont le fer et les ions hydrogène alors que les produits sont le dihydrogène et les ions fer II.

Conclusion :

On peut écrire le bilan suivant :

Fer + acide chlorhydrique → dihydrogène + chlorure de fer II

ex 19 p 78

5) Activité documentaire p 75   3°2 27/01/17