iq u e m e n t d a n s le s c la s s e s o ù le m a n u e l. O b s e rv a to ire e s. t u tilis é . Observatoire / Guide. 10760. MANUEL : Chapitre 2, p. 55 et 56. CONCEPTS ...
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Chapitre 2, p. 55 et 56 TRANSFORMATIONS CHIMIQUES DÉCOMPOSITION DÉMARCHE : OBSERVATION MANUEL :
CONCEPTS :
CLÉ MAGIQUE
L’électrolyse est un procédé qui a plusieurs applications pratiques. Elle peut servir à produire du dihydrogène et du dioxygène à partir de l’eau, à produire du chlore à partir du sel et à extraire des métaux des minerais. L’activité suivante permettra de vérifier si on peut extraire du cuivre à partir d’une solution à base d’un composé de cuivre et d’observer les changements qui se produisent sur un objet de métal lors de l’électrolyse.
ÉTABLIR LES CRITÈRES D’OBSERVATION
dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Pour vous aider à répondre aux questions 1 à 5, consultez les pages 55 et 56 du manuel.
1.
Le procédé d’électrolyse implique-t-il une réaction physique ou une réaction chimique ?
2.
Quel est le nom de cette réaction ?
3.
Est-ce que l’électrolyse absorbe ou libère de l’énergie ?
4.
Quelle forme d’énergie est impliquée dans le procédé d’électrolyse ?
5.
En sachant que l’électrolyse décompose l’eau (H2O) en dihydrogène (H2) et en dioxygène (O2), quels sont les composés qui seront libérés durant l’électrolyse d’une solution de chlorure de cuivre (CuCl2) ?
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Chapitre 2 – Clé magique
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6.
Quels sont les indices qui vous permettent de vérifier si l’électrolyse a bien eu lieu ?
Pour obtenir le dépôt de cuivre, un objet de petite taille a été choisi : une clé. Selon vous, pourquoi l’objet ne doit-il pas être trop gros ?
8.
Selon vous, quels autres petits objets d’usage courant pourraient convenir ?
9.
Voici la liste du matériel que vous devrez utiliser pour recouvrir votre clé de cuivre par électrolyse : ∞ Un bécher de 200 ml ∞ 100 ml de chlorure de cuivre à 0,5 mol / L ou environ 7 % m / V ∞ Deux trombones en métal ∞ Une source de courant variable ∞ Trois fils connecteurs à pinces alligators ∞ Une pince à dissection ∞ Un ampèremètre ∞ Un chronomètre ∞ Une clé ∞ Du savon liquide
Capsules info : activités
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dans les classes où le manuel Observatoire est utilisé.
Utiliser la pince à dissection pour manipuler la clé.
2.
Nettoyer la clé à l’aide du savon.
3.
Rincer bien la clé sous l’eau pour éliminer les résidus de savon et l’assécher à l’aide d’un essuie-tout.
4.
Mesurer la masse de la clé et la noter dans le tableau des résultats.
5.
Mesurer la masse d’un des trombones et la noter dans le tableau des résultats.
6.
Déplier le trombone et le fixer au rebord du bécher en pliant son extrémité.
7.
Fixer la clé à plaquer au second trombone.
8.
Plier ce trombone sur le rebord du bécher de façon à maintenir la clé plus basse que la ligne du 100 ml. La clé et le premier trombone fixé au bécher ne doivent pas se toucher.
9.
Relier le trombone supportant la clé à la borne positive « 500 » de l’ampèremètre.
10.
Connecter la borne négative de l’ampèremètre à celle de la source de courant variable.
11.
Finalement, brancher la borne positive de la source au second trombone.
12.
Verser 150 ml de la solution de chlorure de cuivre dans le bécher.
13.
Ajuster le courant circulant dans le circuit à 500 mA.
14.
Démarrer le chronomètre.
15.
Noter tout changement se produisant pendant que le courant circule (sur les objets métalliques et dans la solution).
16.
Au bout de 20 minutes, sortir la clé et les trombones de la solution d’électrolyse.
17.
Couper le courant et débrancher la source de courant.
18.
Observer l’aspect de la clé.
19.
Après rinçage et séchage, mesurer sa masse.
20.
Effectuer la même opération avec le trombone fixé au bécher (celui sans clé).
21.
Noter ces résultats dans le tableau.
22.
Remettre la solution cuivrique dans son contenant d’origine.
23.
Nettoyer et ranger le matériel.
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Chapitre 2 – Clé magique
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APPLIQUER LE PROTOCOLE D’OBSERVATION 11. Dans le tableau ci-dessous, notez les changements que vous observez (au début de l’électrolyse, au cours de l’électrolyse et à la fin).
Tableau des résultats Masse de départ de la clé : Masse de départ du trombone :
Masse finale de la clé : Masse finale du trombone :
Observation Couleur de la clé
Temps
Changement
Début : Après
min :
Fin : Dépôt sur la clé
Début : Après
min :
Début : Après
min :
Fin : Autre changement :
Début : Après
min :
Fin :
12. Qu’observez-vous lors de la réaction d’électrolyse ? Décrivez ce qui se passe sur la clé.
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15. Quel indice vous montre qu’il y a eu électrolyse et que cela a produit du cuivre ?
17. Cette activité vous a-t-elle permis de mieux comprendre le procédé de l’électrolyse ? Expliquez votre réponse.
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Chapitre 2 – Clé magique
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18. Croyez-vous que vos observations auraient été les mêmes avec l’utilisation d’une solution contenant un autre métal que le cuivre ? Expliquez votre réponse.
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