STDI Pdf Gris pARtiE 2 séQuence 4 Manuel unique, p. 172 (4 Manuel de chimie, p. 86) Dissolution et extraction Le programme notions et contenus Compétences attend 7 p g CoMPrEndrE – Cohésion et transformation de la matière Recueillir et exploiter des informations sur les applica Électronégativité. – Effet du caractère polaire d’un solvant lors d’une distions de la structure de certaines molécules (super solution. absorbants, tensioactifs, alginates, – Conservation de la matière lors d’une dissolution. – Prévoir si un solvant est polaire. ?crire l’équation de la réaction associée à la dissolution dans l’ea u d’un solide ionique. Savoir qu’une solution est électriquement neutre. – Élaborer et réaliser un protocole de préparation d’une solution ionique de concentration donnée en ions. – Mettre en œuvre un protocole pour extraire une espèce nt de solvater et disperser les ions. Le pétrole est essentiellement constitué de molécules apolaires hydrophobes qui ne peuvent pas solubiliser les ions, espèce polaires par excellence. L ‘activité 1 permet de comprendre pourquoi l’eau permet la solubili sation des ions et des espèces polaires, contrairement à l’huile.
Situation 2 Lors de la dissolution de solide ionique, il y a libération d’ions. La c oncentration réelle en ions n’est pas toujours la même que celle du soluté apporté, elle dépend de la f ormule statistique du solide ionique. ‘activité 2 permet d’établir un lien entre la concentration en solut é apporté d’un solide ionique et la concentration réelle des ions présents en solution. Situation 3 Les molécules de diiode sont apolaires et mal solvatées dans l’eau , à laquelle elles donnent une coloration orangée. Elles sont en re vanche mieux solvatées par le cyclohexane, solvant apolaire.
En p résence de cyclohexane, les molécules de diiode sont extraites de l’eau et assent dans le cyclohexane, pour 93 04732835 . lndb 93 19/07/11 18:06 > STDI Pdf cris f ormer une solution rose. La solution aqueuse ne contient plus de diiode, elle devient incolore. L’activité 3 permet de comprendre comment opérer pour extraire une espèce peu soluble d’un mélange, ? l’aide d’un solvant ayant des affinités avec l’espèce à extraire. 20F p. 174 1. La molécule d’eau subit une interaction de nature électrique de la part de la baguette chargée, comme si la molécule d’eau était chargée. 2.
Il n’y a pas d’électrons libres dans l’eau, on ne peut donc pas appliquer cette explication aux molécules ‘eau : l’eau est un mauvais conducteur électrique. 3. Chaque atome dhydrogène porte une charge d+ et l’atome d’oxygène porte une charge 2d 4. La charge 2d+ se trouve au milieu des deux atomes d’hydrogène. 5. Les charges 2d+ et 2d- ne se trouvent pas au même endroit, elles ne sont donc pas confondues. 6. Les charges électriques positives sont attirées par une charge électrique négative. 7. Les molécules d’eau orientent leurs deux atomes d’hydrogène vers la paille chargée négativement.
Et elles orientent leur atome d’oxygène vers la tige en verre lorsqu’elle est chargée positivement. 8. Les molécules d’eau orientent leur atome d’oxygène vers Flon sodium Na+. Les molécules d’eau orientent leurs deux atomes d’hydrogène vers l’ion chlorure CE-. Les différents ions ne sont plus en interaction, ils sont dispersés dans l’eau. 9. L’eau est une molécule polaire, qui affaiblit les interactions coulombiennes dans les cristaux ioniques, ce qui permet la décomposition du solide ionique. Ensuite, les molécules d’eau entourent les ions afin de les solvater: la solution obtenue est stable.
IO. Le sel n’est pas soluble dans Phuile car ce solvant n’est pas polaire, il ne solvate pas bien les ions. Activité 2 Des conc l,’ l’huile car ce solvant n’est pas polaire, il ne solvate pas bien les Ions. Des concentrations réelles p. 175 . II faut peser une masse m = c • V • H20) = 5,0 10-2 0,100 270 = 1,4 g de solide. pour pré- parer la solution, il faut peser le solide dans une coupelle, puis l’introduire dans une fiole jaugée propre de 100 mu à Faide d’un entonnoir. On rince rentonnoir et la coupelle dans la fiole, que l’on remplit aux deux tiers.
On homogénéise pour dissoudre le solide, puis on complète jusqu’au trait de jauge avant d’homogénéiser. 2. L’équation de dissolution de ce solide ionique dans l’eau est : Fece3,6 H20 (s) Fe3+ (aq) + 3 ce- + 6 H20 3. Les élèves peuvent proposer différentes solutions : ils connaissent la concentration en soluté apporté c, mais ne feront pas forcément le lien immédiatement avec les concentrations effectives des ions. Les réponses seront intéressantes. 4. Les ions argent mettent en évidence les ions chlorure dans une solution. 5.
Le précipité formé est le chlorure d’argent Agce. L’équation de cette réaction de précipitation est : Ag+ (aq) + Ce- (aq) Aga (s). 6. Pour savoir si le système final contient encore : – des ions chlorure CE, il faut ajouter des ions argent au filtrat vec la burette – des ions argent Ag+, il faut a•outer des ions chlorure au filtrat avec la solution préparée. 4 OF matière d’ions argent Ag+ dans les 20 mL ajoutés vaut : n = 1,5 10-2 0,020 = 10-4 mol. À la fin de la réaction, il ne reste plus d’ions argent Ag+ ni d’ions chlorure CE. 94 04732835 . indb 94 8.
La quantité d’ions chlorure Ce- présente dans les ml_ prélevés vaut alors 3,0 Y 104 mol. n 3, 10-4 = 1, 10-1 mol • -1. La valeur obtenue est égale ? 9. La concentration réelle est [Ce-l = = o, 0020 trois fois la concentration en soluté apporté : c = 5,0 10-2 mol 10. a. La concentration effective en ion fer (Ill) dans la solution préparée est proche de celle du tube no 1, car leurs couleurs sont proches. Ainsi, [Fe3+] = 5,0 10-2 mol • b. La concentration obtenue est égale à la concentration en soluté apporté, c = 5,0 10-2 mol • L-1. 11. On remarque que [Fe3+] = c et que [Ce-] = 3 c.
Ainsi, en utilisant l’équation de dissolution du solide ionique, on peut déterminer la concentration réelle de chaque Activité 3 Extraction d’une essence distillat, car elle est moins dense que Feau. 2. a. L’ajout du sel au distillat permet de rendre l’essence de avande encore moins soluble dans l’eau b. L’huile essentielle de lavande est plus soluble dans l’éthanol et dans le cyclohexane que dans l’eau. Mais le cyclohexane n’est pas soluble dans l’eau salée, contrairement à l’éthanol. Cela permet au cyclohexane d’extraire l’huile essentielle de lavande, contrairement à l’éthanol. . La phase inférieure contient l’eau salée, plus dense, et la phase supérieure contient le cyclohexane, moins dense, et l’huile essentielle de lavande. 3. Le solvant SC permettant l’extraction de l’espèce A doit être peu miscible avec le solvant S et il doit ieux solvater l’espèce A que S. Il faut alors verser la solution contenant A et le solvant S dans une ampoule à décanter. On ajoute quelques dizaines de millilitres du solvant SC dans cette ampoule à décanter, que l’on bouche. On homogénéise le mélange plusieurs fois, en pensant à dégazer régulièrement.
On laisse décanter et on récupère le solvant SC ayant extrait l’espèce A. Le solvant S contient nettement moins de l’espèce A qu’au départ. exercices Compétence 1 : Prévoir et utiliser la polarité d’un solvant pour dissoudre des solutés 1. Faux. Le dioxyde de carbone possède deux liaisons polaires C=O et n’est pas polaire car les barycentres des charges excédentaires positives et négatives sont confondus. 2. Vrai. 3. vrai. Polarité d’un solvant 2 1. Une molécu 6 OF l,’ négatives sont confondus. 2. Vrai. 3. Vrai. 2 Polarité d’un solvant 1. Une molécule ne comporte qu’une liaison polaire.
S’agit-il d’une molécule polaire ? 2. Une molécule polaire est-elle mieux ou moins bien dissoute par un solvant polaire ? 3. L’eau est-elle considérée comme un solvant polaire ? 1. Une molécule ne comportant qu’une liaison polaire est forcément polaire. 2. Une molécule polaire est mieux dissoute par un solvant polaire. . L’eau est considérée comme un solvant polaire. PARTIE 2 – Séquence 4 04732835_. indb 95 95 > STDI Pdf Gris 4 1. La molécule de dioxyde de carbone contient deux liaisons polaires C=O et le chlorométhane comporte une liaison polaire C ce. 2.
La molécule de dioxyde de carbone est rectiligne, donc les barycentres des charges excédentaires positives et négatives sont confondus : cette molécule est apolaire. La molécule de chlorométhane ne comporte qu’une liaison polaire elle est donc polaire car les barycentres des charges e positives et négatives ne dichlorométhane a une forme tétraédrique de centre Fatome e carbone. 3. Pour l’ammoniac, le barycentre des charges excédentaires positives se trouve entre les trois atomes d’hydrogène, alors que celui des charges excédentaires négatives G- est sur l’atome d’azote. our le dichlorométhane, le barycentre des charges excédentaires positives se trouve sur Fatome de carbone, alors que celui des charges excédentaires négative G- est au milieu des deux atomes de chlore. 4. Les molécules polaires sont donc l’ammoniac et le dichlorométhane car leurs barycentres et G- ne coïncident pas. 6 1 . Ce polymère sera plus facilement entouré de molécules ‘un solvant polaire car il comporte de nombreuses parties polaires ou ioniques. 2.
Ce polymère est capable d’absorber de l’eau, car c’est un solvant polaire. En raison de la taille de la molécule et des interactions entre chaînes, cette molécule ne peut pas être dissoute. Compétence 2 : Écrire et exploiter l’équation de dissolution d’un solide ionique 7 1. a. Faux. La formule de la solution étant 2 Na+ + S042- (aq), on a [Na+] 2 [S042-]. b. 8 Faux. [Na+] – 2 c . Vrai. a. Faux. [Br-] . Faux. [CQ+] = c = 0,25 mol • L- Sulfate d’argent : 2 Ag+ (a + S042- (aq) ; chlorure de fer (Il) . Fe2+ + 2 ce- (ati) ; iod
