Fiche de révision

Étudier les réactions entre les solutions acides et les métaux

Contenu

En bref Lors de la mise en contact d'un acide et d'un métal, on observe une effervescence et une diminution du volume du métal : une réaction chimique a lieu.

IRéaction entre un métal et une solution acide

Lorsqu'on met en contact un acide et un métal, il y a formation de dihydrogène gazeux et transformation des atomes de métal en ions métalliques.

métal(s) + acide(aq) → ions métalliques(aq) + dihydrogène(g)

IIRéaction entre le fer et l'acide chlorhydrique

1 Protocole expérimental

On introduit dans un tube à essai un clou en fer et de l'acide chlorhydrique concentré. L'acide chlorhydrique est une solution aqueuse contenant des ions hydrogène H+ et des ions chlorure Cℓ. Un clou en fer est constitué d'atomes de fer Fe.

2 Observations

Lorsque le fer entre en contact avec l'acide, on observe un dégagement gazeux et après quelques instants le clou en fer apparaît « rongé ».

3 Identification des produits

Une fois la réaction terminée, on identifie les espèces chimiques présentes :

on approche une allumette enflammée du tube à essai, la flamme est soufflée et on entend un « pop » : du dihydrogène a été formé ;

on identifie les ions présents dans la solution finale :

–­ apparition d'un précipité vert lorsqu'on introduit une solution d'hydroxyde de sodium : des ions fer Fe2+ sont présents ;

–­ apparition d'un précipité blanc qui noircit à la lumière lorsqu'on introduit une solution de nitrate d'argent : des ions chlorure Cℓ sont présents.

À noter

Les tests d'identification des ions sont traités dans le chapitre précédent.

Les ions chlorure sont présents à l'état initial (dans la solution d'acide chlorhydrique) et à l'état final, ils n'interviennent donc pas dans la transformation : ce sont des ions spectateurs.

4 Bilan de la réaction

L'équation de la réaction chimique est : Fe(s) + 2 H+(aq) → Fe2+(aq) + H2 (g)

Elle est en adéquation avec les observations et l'identification des produits.

Méthode

Connaître la réaction entre les acides et les métaux

Louise a fait une surprise à ses parents : après leur avoir cuisiné un repas, elle a nettoyé la cuisinière à gaz.

Les brûleurs d'une cuisinière à gaz (les petites pièces par lesquelles sort le gaz) sont en laiton.

Le laiton est un alliage, de cuivre et de zinc, de couleur jaune. Le cuivre seul est rouge alors que le zinc seul est gris.

Comme Louise a appris en classe que le cuivre ne réagit pas avec l'acide chlorhydrique, elle pense en utiliser pour nettoyer les brûleurs de la cuisinière.

1 Que va-t-il se passer si Louise utilise de l'acide chlorhydrique pour nettoyer les brûleurs ?

2 Quels vont être les réactifs et les produits de la transformation provoquée par Louise ?

Conseils

Souviens-toi qu'un acide contient des ions hydrogène.

Souviens-toi des observations liées à la réaction entre un acide et un métal.

Identifie les réactifs et les produits.

Solution

1 Lorsqu'un métal et un acide sont mis en contact il y a transformation chimique, donc si Louise nettoie les brûleurs avec de l'acide chlorhydrique il va y avoir une réaction entre l'acide chlorhydrique et le zinc.

Comme lors de la transformation chimique entre un acide et un métal, les atomes métalliques sont transformés en ions et les ions hydrogène sont transformés en dihydrogène gazeux, en nettoyant les brûleurs Louise va les ­abîmer, car les atomes de zinc vont se transformer en ions et vont « partir » avec l'éponge.

2

Les réactifs sont les espèces présentes avant la transformation. Ici, il s'agit de l'acide chlorhydrique et du zinc (il est indiqué dans l'énoncé que le cuivre ne réagit pas avec l'acide chlorhydrique).

Les produits sont les espèces qui ont été formées lors de la transformation, ici il s'agit du dihydrogène et des ions zinc.

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