T.P. de Chimie

Détermination d’une espèce chimique inconnue

Remarque :

Vous répondrez aux questions posées sur une copie double (une par binôme) et vous glisserez un sujet dans votre copie double avec le tableau correctement complété.

Dans une vielle armoire du laboratoire de chimie, on a retrouvé deux flacons contenant des substances liquides incolores. Malheureusement, les étiquettes se sont décollées. Sur la porte de l’armoire, l’index ci-dessous recense les produits qu’on avait l’habitude d’entreposer dans l’armoire. Certaines de leurs propriétés physiques sont précisées.

A l’aide de ces indications et du matériel à votre disposition, pouvez vous aider à identifier les deux substances ?

Attention, certains de ces produits nécessitent de respecter des règles de sécurité.

A / Mesure de densité

Rappel :

masse volumique : µ = m / V            ;           densité : d = µ (espèce chimique) / µ (eau)

On peut déterminer la masse volumique d’une solution en mesurant le volume de cette solution à l’aide d’une éprouvette graduée (volume de 10 mL) et en déterminant la masse de cette solution par différence entre l’éprouvette vide et l’éprouvette remplie de la solution.

1 ) Déterminer les masses volumiques puis les densités des liquides contenus dans les deux flacons avec le nombre correct de chiffres significatifs (données :            µ (eau ) = 1,00 g/mL ).

2 ) Peut-on identifier un ou des flacons après cette mesure (justifier votre réponse) ? Indiquer alors les noms possibles pour chacune des deux solutions.

B / Miscibilité

Rappel : deux liquides sont miscibles s’ils forment un mélange homogène (une seule phase limpide).

Manipulation :

Verser 2 mL de chaque liquide dans un tube à essai, puis ajouter 5 mL d’eau distillée, et agiter.

3 ) Représenter la situation dans chaque tube à essai en précisant la phase qui surnage le cas échéant.

4 ) Indiquer, pour chaque solution, si elle est miscible dans l’eau distillée ou non.

5 ) Peut-on identifier le contenu d’un ou des deux flacons après cette mesure (justifier votre réponse)? Indiquer alors le ou les noms possibles pour chacune des deux solutions.

C / Température de changement d’état

1 / Test de reconnaissance de l’eau

Pour des raisons de sécurité, il est impossible de faire chauffer des produits chimiques inflammables. D’après vos résultats précédents, vous devez savoir qu’une seule des deux solutions est dangereuse, et que l’autre est une solution aqueuse.

6 ) Proposer un protocole expérimental permettant de déterminer la présence d’eau dans une solution (explications et schémas).

7 ) Réaliser alors l’expérience uniquement pour la solution qui contient de l’eau, noter vos observations et conclure.

2 / Température d’ébullition

On récupère alors la solution dont on vient de mettre en évidence qu’elle contient de l’eau (donc solution d’eau pure ou d’eau salée), et on met en place un protocole expérimental pour déterminer son point d’ébullition.

8 ) Faire un schéma légendé de l’expérience.

9 ) Réaliser alors le montage (ne mettre le chauffage en marche qu’à la condition que le montage soit validé par le professeur).

10 ) Noter vos résultats expérimentaux dans un tableau (température en °C et temps en minutes). Relevez la température toutes les deux minutes pendant vingt minutes.

11 ) Indiquer alors la température d’ébullition (elle correspond au palier de température car un changement d’état se fait à température constante).

12 ) Donner alors le nom de la solution inconnue.