1re
Chimie I.1
TP CI.1
Étude quantitative d'une réaction
chimique
L'hydrogénocarbonate de sodium NaHCO, (un solide blanc) est utilisé comme levure chimique
en cuisine. Lorsqu'on le chauffe, il se décompose pour donner le carbonate de sodium Na₂CO3 (un
solide blanc) et des gaz : on parle de décomposition thermique.
1 Étude qualitative
a. Quels peuvent être les gaz produits lors de cette décomposition? Quel(s) test(s) permettrai(en)t
d'en être sûr ?
b. Comment pourra-t-on savoir que la réaction est terminée ?
c. Écrire l'équation de la réaction qui se produit.
2 Étude quantitative
Venir à la paillasse du professeur pour peser l'erlenmeyer vide au centigramme près et noter sa
masse m.
Avec la balance dont vous disposez sur vos paillasses, prélever une masse d'hydrogénocarbonate
de sodium légèrement inférieure à 1,5 g et l'introduire dans l'erlenmeyer en se servant de
l'entonnoir.
ⒸÀ la paillasse du professeur, repeser l'erlenmeyer au centigramme près. En déduire la masse mi
d'hydrogénocarbonate de sodium introduite dans l'erlenmeyer au centigramme près.
Préparer le dispositif de recueil de gaz par déplacement d'eau, et fixer le tube à dégagement
sur l'erlenmeyer.
Chauffer l'erlenmeyer sur la plaque chauffante réglée vers 250°C. De temps en temps, l'agiter
délicatement en le tenant avec la pince en bois.
6 Arrêter le chauffage lorsque le critère défini plus haut sera atteint. Mesurer le volume Vexp de
gaz produit (attention, les graduations de l'éprouvette sont à l'envers).
ⒸDébrancher l'erlenmeyer du tube à dégagement. S'il contient encore de l'eau, le faire sécher sur
la plaque chauffante éteinte.
Laisser l'erlenmeyer refroidir suffisamment, puis revenir à la paillasse du professeur pour peser
l'erlenmeyer. En déduire la masse du carbonate de sodium Na₂CO3 présent dans le tube. Cette
masse est notée maexp
3 Exploitation
a. Schématiser le montage.
b. Exprimer la quantité de matière d'hydrogénocarbonate de sodium introduit, notée n₁. La calculer
numériquement.
c. Dresser le tableau d'avancement de la réaction, sous forme littérale.
d. En déduire la quantité de matière finale de carbonate de sodium n₂ si la transformation est totale.
La calculer.
e. En déduire la masse maximale théorique de carbonate de sodium produite dans le tube, notée
m2th. La comparer à la valeur expérimentale mzexp mesurée et conclure sur le caractère total ou non
de la transformation.
f. L'éprouvette ne contient qu'un seul des deux gaz produits. Lequel et pourquoi?
g. Exprimer puis calculer le volume théorique Vth de ce gaz à l'état final. Le comparer à sa valeur
expérimentale. Conclure.