Mettre en œuvre des réactions acides-métaux et acides-bases

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Fiches
Classe(s) : 3e | Thème(s) : Organisation et transformations de la matière
 

Les espèces acides et basiques occupent une place essentielle dans le monde vivant et sont également fabriquées en grandes quantités par l’industrie (produits ménagers, etc.).

RAPPELS DE COURS

Un acide est une molécule ou un ion qui en solution donne des ions H+. Une base est une molécule ou un ion qui en solution capte des ions H+.

1 L’attaque d’un métal par un acide

A Expérience

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 Dans un tube à essai, on dépose de la poudre de fer, puis on ajoute de l’acide chlorhydrique (H+ + Cℓ).

 On observe un dégagement de chaleur et de gaz.

 À la fin de l’expérience, il y a moins de fer dans le tube à essai. Il y a eu une réaction chimique car un produit est apparu (le gaz) et un réactif a disparu (le fer). On réalise les tests suivants.

Test

Observation

Conclusion

flamme

détonation

formation de dihydrogène H2

mesure du pH

augmentation

disparition d’ions H+

nitrate d’argent

précipité blanc

présence d’ions chlorure C

soude

précipité vert

présence d’ions fer II Fe2+

B Bilan de la réaction

 Du fer et des ions H+ ont disparu. Des ions Fe2+ et du dihydrogène H2 sont apparus. Les ions chlorure C toujours présents n’ont donc pas participé à la réaction.

 La réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique a pour bilan :

fer + acide chlorhydrique chlorure de fer II + dihydrogène

Fe + 2 H+ Fe2+ + H2

2 Acide fort/faible ou base forte/faible ?

 Les acides forts et les bases fortes sont des acides et des bases pour lesquels la réaction avec l’eau est totale. L’équation-bilan s’écrit avec une flèche à sens unique ().

exemple L’acide chlorhydrique est un acide fort :

HC + H2O H3O+ + C

 Les acides faibles et les bases faibles sont des acides et des bases pour lesquels la réaction avec l’eau n’est pas totale. Les réactions sont dites équilibrées ().

exemple L’acide acétique CH3COOH est un acide faible :

CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO

3 La réaction entre un acide et une base

La réaction entre l’acide chlorhydrique HC (acide fort) et l’hydroxyde de sodium NaOH (base forte) a pour bilan :

HC + NaOH H2O + NaC

C’est une réaction rapide, totale et exothermique (chaleur).

MÉTHODE

Identifier les produits d’une réaction

Dans un tube à essai, on met une spatule de fer en poudre et on y ajoute 5 cm3 d’acide chlorhydrique. On maintient le tube fermé par un bouchon. Des bulles de gaz apparaissent dans le tube.

a. Lorsqu’il s’est formé suffisamment de gaz, on débouche le tube en y approchant une allumette enflammée. Décrivez ce qui se passe et précisez le gaz ainsi mis en évidence.

b. Pour identifier les autres espèces chimiques, on partage le contenu du tube en deux tubes A et B. Dans le tube A, on verse quelques gouttes de nitrate d’argent. Dans le tube B, on ajoute quelques gouttes de soude. Décrivez ce qui se passe.

Solution

a. Une détonation se produit, ce qui permet d’identifier le gaz : il s’agit du dihydrogène H2.

b. Dans le tube A, quelques gouttes de nitrate d’argent vont provoquer l’apparition d’un précipité blanc, révélateur de la présence d’ions C. Dans le tube B, un précipité vert se forme lorsqu’on ajoute quelques gouttes de soude, ce qui confirme la présence d’ions métalliques Fe2+.