Note aux enseignants ou aux ttp








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date de publication14.11.2016
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Note aux enseignants ou aux TTP : voir à la fin de ce laboratoire.

TYPE DE LABO : Observation

THÉORIE : Chapitre 4







CHIMIE



labo 10

CORRIGÉ

Les réactions endothermiques
et exothermiques





MISE EN SITUATION



















Une question d’énergie

Que ce soit pour assurer le bon fonctionnement de notre corps, pour faire avancer les automobiles, ou tout simplement pour faire fondre la glace, nous dépendons constamment de l’énergie. Il en va de même pour les transformations de la matière. Certaines transformations absorbent de l’énergie, tandis que d’autres en dégagent. Peut-on dire que toutes les dissolutions en absorbent ou encore que toutes les neutralisations en dégagent ? Est-il possible d’établir une généralisation pour toutes les réactions du même type ?

Pour en apprendre un peu plus, réalisez cette expérience qui vous permettra d’observer ce qui distingue les réactions endothermiques des réactions exothermiques.










laboratoire



















BUT










Quel est le but de ce laboratoire ?







Observer ce qui distingue les réactions endothermiques des réactions exothermiques.









CRITÈRES D’OBSERVATION







1.

Qu’est-ce qu’une réaction endothermique ?










Une réaction endothermique est une transformation qui absorbe de l’énergie.



















2.

Qu’est-ce qu’une réaction exothermique ?










Une réaction exothermique est une transformation qui dégage de l’énergie.



















3.

Quels sont les indices qui vous permettront de reconnaître une réaction endothermique ?










La réaction endothermique nécessite un apport constant d’énergie. Lorsque la réaction










puise son énergie dans le milieu environnant, la température du milieu a tendance










à diminuer.






















4.

Quels sont les indices qui vous permettront de reconnaître une réaction exothermique ?










La réaction exothermique dégage de l’énergie. Lorsque cette énergie se retrouve










dans le milieu environnant, la température du milieu a tendance à augmenter.








































protocole

MATÉRIEL

 Un flacon laveur d’eau distillée  Un flacon de bicarbonate de sodium

 Un cylindre gradué de 25 ml (NaHCO3)

 Un verre de polystyrène  Un brûleur à alcool

 Un thermomètre  Des allumettes

 Un flacon d’hydroxyde de sodium (NaOH)  Des éclisses de bois

 Une balance précise au centième de gramme  Une éprouvette contenant

 Un agitateur du dihydrogène gazeux (H2)

 Un flacon de chlorure d’ammonium (NH4Cl)  Un morceau de gaze

 50 ml d’une solution d’hydroxyde  Un élastique
de sodium (NaOH) à 1 mol/L  Un flacon d’alcool

 50 ml d’une solution d’acide chlorhydrique
(HCl) à 1 mol/L






MANIPULATIONS







Réaction 1

1. Mesurer 25 ml d’eau distillée dans un cylindre gradué.

2. Verser l’eau distillée dans un verre de polystyrène.

3. Noter la température de l’eau.

4. Peser 1 g d’hydroxyde de sodium.

5. Ajouter l’hydroxyde de sodium à l’eau.

6. Agiter jusqu’à dissolution complète.

7. Noter la température finale du mélange.

8. Nettoyer le matériel.

Réaction 2

1. Mesurer 25 ml d’eau distillée dans un cylindre gradué.

2. Verser l’eau dans un verre de polystyrène.

3. Noter la température de l’eau.






4. Peser 2 g de chlorure d’ammonium (NH4Cl)

5. Ajouter le nitrate d’ammonium à l’eau.

6. Agiter jusqu’à dissolution complète.

7. Noter la température finale du mélange.

8. Nettoyer le matériel.

Réaction 3

1. Mesurer 25 ml d’une solution d’hydroxyde de sodium (NaOH) à 1 mol/L
dans un cylindre gradué.

2. Verser la solution dans un verre de polystyrène.

3. Noter la température de la solution.

4. Mesurer 25 ml de la solution d’acide chlorhydrique (HCl) à 1 mol/L.

5. Verser la solution dans le verre.

6. Agiter et noter la température finale du mélange.

7. Nettoyer le matériel.

Réaction 4

1. Mesurer 25 ml d’acide chlorhydrique (HCl) à 1 mol/L dans un cylindre gradué.

2. Verser la solution dans un verre de polystyrène.

3. Noter la température de la solution.

4. Mesurer 4 g de bicarbonate de sodium (NaHCO3).

5. Ajouter le bicarbonate de sodium à la solution.

6. Noter immédiatement la température du mélange.

7. Nettoyer le matériel.

Réaction 5

1. Noter la température de la pièce.

2. Allumer la mèche du brûleur à alcool.

3. Laisser l’alcool brûler pendant environ 30 secondes.

4. Approcher un thermomètre à environ 1 cm de la flamme.

5. Attendre quelques secondes.

6. Noter la température.

7. Éteindre le brûleur.

8. Nettoyer le matériel.

Réaction 6

1. Noter la température de la pièce.

2. Allumer l’éclisse de bois.

3. Ouvrir brièvement l’éprouvette contenant le dihydrogène gazeux.

4. Placer immédiatement l’éclisse enflammée à l’embouchure de l’éprouvette.

5. Noter la température à l’embouchure.

6. Nettoyer le matériel.







Réaction 7

1. Noter la température de la pièce.

2. À l’aide d’un élastique, fixer un morceau de gaze à l’extrémité du thermomètre.

3. Imbiber le morceau de gaze d’alcool.

4. Laisser reposer durant une minute.

5. Noter de nouveau la température.

6. Nettoyer et ranger le matériel.


RÉSULTATS

Notez vos résultats dans le tableau suivant. Donnez un titre à votre tableau.

Titre :

Réponse personnelle. Exemple de réponse : La variation de température lors de chaque




transformation



No de la réaction

Température initiale

Température finale

(en

°C

±

0,1 °C

)

(en

°C

±

0,1 °C

)































1

23,0

33,0

2

23,0

18,0

3

23,0

28,0

4

23,0

21,0

5

23,0

33,0

6

23,0

29,0

7

23,0

16,0

DISCUSSION

RETOUR SUR LA DÉMARCHE D’OBSERVATION

1. Notez vos réponses dans le tableau de la page suivante pour chaque transformation.
Précisez s’il s’agit :

– d’une réaction physique ou chimique ;

– d’une réaction de dissolution, de neutralisation acidobasique, de synthèse, de combustion ou de vaporisation ;

– d’une réaction exothermique ou endothermique.





No de la réaction

Physique
ou chimique


Dissolution, neutralisation
acidobasique, synthèse, combustion, vaporisation


Exothermique ou
endothermique


1

Physique

Dissolution

Exothermique

2

Physique

Dissolution

Endothermique

3

Chimique

Neutralisation acidobasique

Exothermique

4

Chimique

Neutralisation acidobasique

Endothermique

5

Chimique

Combustion

Exothermique

6

Chimique

Synthèse ou combustion

Exothermique

7

Physique

Vaporisation

Endothermique

2. Vos observations vous permettent-elles de mieux comprendre ce qui distingue les réactions
endothermiques des réactions exothermiques ? Expliquez votre réponse.




Réponse personnelle. Exemple de réponse : Dans le cas d’une réaction exothermique,




la température du milieu environnant augmente, tandis que dans le cas d’une réaction




endothermique, la température du milieu diminue.

3. Quelles sont les causes d’erreur possibles dans ce laboratoire ?




Réponse personnelle. Exemples de réponse : Les variations de température de certaines




réactions sont petites.







4. Comment pourriez-vous améliorer le protocole de ce laboratoire ?




Réponse personnelle.







RETOUR SUR LA MISE EN SITUATION

Est-il possible d’établir une généralisation pour toutes les réactions du même type ?

Non, il n’est pas possible de généraliser. Par exemple, la neutralisation de l’acide chlorhydrique

avec l’hydroxyde de sodium est exothermique, tandis qu’avec le bicarbonate de sodium, elle est

endothermique. Dans le cas des dissolutions, la dissolution de l’hydroxyde de sodium était

exothermique, tandis que la dissolution du chlorure d’ammonium était endothermique.










NOTE AUX ENSEIGNANTS OU AUX TECHNICIENS EN TRAVAUX PRATIQUES (TTP)

– Les élèves peuvent travailler en collaboration. Ainsi, ils ne font qu’une seule des réactions, puis ils partagent leurs résultats avec les autres élèves de la classe.

– Ce laboratoire peut être fait en démonstration.

– La gaze peut être remplacée par de la ouate.

– Dans le cas de la réaction faite à l’aide du brûleur, il est important de noter la température avant d’éteindre le brûleur.

– Dans le cas de la réaction faite avec de l’acide chlorhydrique et du bicarbonate
de sodium, il est important de noter la température dès le début de la réaction,
car elle remonte très rapidement par la suite.

– Il est possible de modifier le but de ce laboratoire en demandant aux élèves de faire
la réaction de leur choix.

– Si vous utilisez la version abrégée des laboratoires, il est possible de présenter aux élèves le montage en démonstration ou le matériel.











Les réactions endothermiques et exothermiques

LABO 10



OPTIONscience – Chimie

11142





CORRIGÉ



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