TP 7 : Avancement d’une réaction : réaction entre les ions cuivre II (Cu²⁺) et les ions hydroxyde (HO^-)

Objectif :

- réaliser une réaction de précipitation et équilibrer son équation bilan

- établir le tableau d’avancement de la réaction

- déterminer dans 2 cas différents le réactif en excès

- réaliser un mélange stœchiométrique

I) ions cuivre en excès

1) expérience

On réalise la réaction entre une solution d’hydroxyde de sodium (Na⁺,HO^-) de concentration C₁ = 0,10 mol.L^-1 et une solution bleue de sulfate de cuivre II (Cu²⁺,SO₄^2-) de concentration C₂ = 0,10 mol.L^-1.

Remplir la burette graduée de 25 mL avec la solution d’hydroxyde de sodium. Mesurer 10 mL de solution de sulfate de cuivre II avec l’éprouvette graduée le verser dans un bécher placé au dessous de la burette graduée. Verser un volume V₁ = 5 mL de solution d’hydroxyde de sodium dans le bécher.

Q1 Noter vos observations.

Q2 Ecrire l’équation de la réaction chimique en nommant les réactifs et les produits. Quels sont les ions spectateurs ? Ecrire l’équation chimique simplifiée.

Filtrer la solution en utilisant l’entonnoir, sur lequel on aura posé un papier filtre, placé sur le second bécher.

Q3 Quelle est la couleur du filtrat ? Quelle est le réactif en excès ? En défaut ?

Q4 Dessiner le schéma des 2 montages.

2) Tableau d’avancement

Q5 Déterminer les quantités de matière initiales de réactif puis dresser un tableau d’avancement. Calculer la valeur de l’avancement maximal x_max et compléter le tableau.

Q6 Le résultat théorique des quantités de matière dans l’état final sont-elle en accord avec l’expérience.

II) Mélange stœchiométrique

1) Détermination de la quantité de matière initiale d’ion hydroxyde

Q7 Calculer la quantité de matière d’ion hydroxyde à verser dans 10 mL de solution de sulfate de cuivre pour obtenir un mélange stœchiométrique. En déduire le volume V’₁ à verser.

Q8 Dresser le tableau d’avancement de la réaction.

2) Expérience

Verser le volume V’₁ de solution d’hydroxyde de sodium présent dans la burette graduée dans V₂ = 10 mL de sulfate de cuivre mesurée à l’éprouvette graduée. Filtrer la solution obtenue.

Q9 Quelle est sa couleur ? Pourquoi ?

Q1O Verser dans le filtrat obtenue 3 mL d’hydroxyde sodium. Qu’observer vous ? Pourquoi ? Calculer A l’aide d’un tableau d’avancement les quantités de matière des espèces chimiques dans l’état final.