TP de Chimie : une transformation chimique est-elle toujours totale ?

Résumé du document

Compte rendu de TP de Chimie réalisé en Terminale Scientifique. Il porte sur la question : une transformation chimique est-elle toujours totale ? (étude pHmétrique, conductimétrique, notion d'équilibre, taux d'avancement, cas d'une transformation d'oxydo-réduction).

Extraits

[...] Interprétation Les résultats précédents montrent deux types de réactions : - une réaction totale, celle de l'acide chlorhydrique avec l'eau - une réaction qui n'est pas totale entre l'acide éthanoïque et l'eau Expérience Lorsqu'on ajoute une pointe de spatule d'éthanoate de sodium solide dans une solution d'acide chlorhydrique, on a : pH = 5,35 Le pH augmente. Une autre réaction a lieu : CH3COO- + H3O+ = CH3COOH + H2O C'est une réaction acido basique. Ainsi, on en déduit que les ions CH3COO- consomment les ions H3O+ ce qui rend la solution davantage basique. Cette réaction est l'inverse de la transformation étudiée en A)2). On recommence l'expérience en versant l'éthanoate de sodium dans la solution d'acide éthanoïque. Le pH est égal à 4,10 donc il augmente, pour la même raison que précédemment. [...]

[...] Avant d'effectuer une mesure de pH, il faut procéder à l'étalonnage du pH- mètre (on a deux solutions étalons à disposition : on commence par celle au pH 7 puis on continue avec le pH 4). Après l'étalonnage, on peut commencer les mesures : il faut plonger délicatement l'électrode dans la solution (l'ampoule de l'extrémité doit être immergée). Après quelques secondes (le mot STAB doit être inscrit), on peut lire la valeur de pH affichée sur le pH-mètre. Enfin, il faut rincer et sécher avec du papier Joseph, l'électrode pour d'autres mesures. [...]

[...] La solution d'acide éthanoïque est acide. Lorsqu'on met en présence de l'acide éthanoïque pur et de l'eau, on a une réaction acido-basique : CH3COOH = CH3COO- + H2O + = H3O+ CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O+ C CH3COOH = 10-2 mol.L-1 Donc pH = - log (10-2 ) soit pH = 2 Mesure du pH pH ' = 3,4 On a pH '> pH La fonction - log x étant décroissante, on a donc : [H3O+]expérimental [...]

[...] La dissolution de l'acide éthanoïque n'est pas totale. Calcul de la concentration en ions oxonium On sait que = [CH3COO-] G = k x ( λH3O+ + λ CH3COO- [CH3COO-] ) soit G = k x ( λH3O+ + λ CH3COO- ) soit = G / [ k x ( λH3O+ + λ CH3COO- ) ] soit = 0,47 mol.m-3 soit = 4,7 x 10-4 mol.L-1 On peut confirmer ce résultat par la pHmétrie : = 10-pH mol.L-1 Or le pH de la solution d'acide éthanoïque est égal à soit = 10-3,4 = 3,9 x 10-4 mol.L-1 Les résultats sont donc cohérents. [...]

[...] La présence de Ag+ à l'état final révèle le fait qu'il n'a pas totalement réagi, et donc que la transformation n'est pas totale . III) CONCLUSION Au cours de cette séance de travaux pratiques, on a pu montrer l'existence de réactions chimiques totales, mais aussi non-totales. Nous avons utilisé plusieurs procédés pour arriver à cette conclusion : - l'emploi d'un conductimètre et d'un pHmètre, dans le but de montrer que des dissolutions peuvent ne pas être totales - la réalisation de tests de présence dans un mélange à l'état final nous a permis de déterminer le réactif limitant de la réaction, et de montrer qu'il n'avait pas totalement disparu, et ainsi de mettre en exergue l'existence d'une réaction qui n'est pas totale. [...]