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Action à froid des acides dilués sur les métaux usuels - 3e

Classe:

Troisième

Situation – problème :

Au bout d'un certain temps, une ménagère remarque que la plupart des récipients métalliques de sa vaisselle porte les stigmates de leur contact avec certaines solutions.

Ce contact entre acides et métaux peut même se traduire par une dégradation : des trous perceptibles.

Citer quelques mets contenant des solutions acides.

I. Présentation

I.1 de l'acide chlorhydrique.

L'acide chlorhydrique est une solution aqueuse de gaz chlorhydrique $HCl$.

Cette solution est obtenue grâce à la grande solubilité du gaz chlorhydrique $HCl\ : 445\,L/L$ d'eau à $20^{\circ}C.$

On trouve l'acide chlorhydrique concentré au laboratoire ; très dilué pour ses usages domestiques car il est très corrosif.

N.B.

A ce niveau, on note l'acide chlorhydrique $HCl.$

Sa masse molaire moléculaire est de $36.5\,g/mol.$

I.2 de l'acide sulfurique.

L'acide sulfurique $H_2SO_4$ est liquide, il est corrosif surtout à l'état concentré.

C'est un acide très utilisé au laboratoire où il permet entre autre de :

➭ synthétiser d'autres acides.

➭ déshydrater certains produits par sa grande avidité d'eau.

C'est l'acide sulfurique que l'on trouve dans les batteries d'accumulateurs des voitures.

Il pèse $98\,g/mol.$

I.3 de l'acide nitrique.

L'acide nitrique $HNO_3$ est un acide liquide miscible à l'eau ; sensible à la chaleur, il se décompose à chaud.

Ses réactions avec les métaux donnent des produits complexes et quelquefois instables.

Ceci rend très difficile, à ce niveau, l'écriture correcte des équations bilan correspondantes.

Ces produits se dégagent sous forme de vapeurs colorés que l'on appelle vapeurs nitreuses.

L'acide nitrique est très utilisé pour la fabrication d'engrais chimiques et d'explosifs.

Il pèse $63\,g\cdot mol^{-1}.$

II. Action à froid des acides dilués

II.1 Expérience.

II.1.2 Observations

En versant l'acide dilué sur un métal, on peut observer, au niveau du tube à essais :

➭ Une effervescence ou bouillonnement qui indique alors qu'une réaction chimique a lieu entre l'acide et le métal et qu'elle dégage un gaz.

N.B.

Le gaz produit est identifié à la flamme : il est inflammable et peut provoquer une légère détonation en présence d'une flamme.

C'est du dihydrogène.

Remarque :

Le dégagement de dihydrogène est éphémère pour la réaction entre le plomb et les acides car la réaction s'arrête, bloquée qu'elle est par le sel de plomb insoluble qui s'est formé.

➭ Un dégagement de vapeurs colorés qui montre l'effectivité de la réaction entre l'acide nitrique et le métal.

N.B.

La complexité de la composition des vapeurs nitreuses dispense d'écrire, à ce niveau, les équations bilan de ces réactions.

➭ Aucune manifestation remarquable : il n'y a pas eu de réaction entre l'acide et le métal.

II.2 Résultats expérimentaux.

$$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline\text{Réactifs}&\text{Produits}&\text{Observations}&\text{Equations bilan (équilibrer au besoin)}\\ \hline HCl& \text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\cdots Fe+\cdots HCl\longrightarrow\cdots FeCl_{2}+\cdots H_{2}\\ Fe&\text{chlorure ferreux}& & \\ \hline HCl&\text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\cdots Zn+\cdots HCl\longrightarrow\cdots ZnCl_{2}+\cdots H_{2}\\ Zn&\text{chlorure de zinc}& & \\ \hline HCl&\text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\cdots Al+\cdots HCl\longrightarrow\cdots AlCl_{3}+\cdots H_{2} \\ Al&\text{chlorure}& &\\ &\text{d'aluminium}& &\\ \hline HCl&\text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\cdots Pb+\cdots HCl\longrightarrow\cdots PbCl_{2}+\cdots H_{2} \\ Pb&\text{chlorure de plomb}&\text{Ephémère}& \\ \hline HCl&\text{Néant}&\text{Pas de}&\text{Néant} \\ Cu& &\text{Réaction}& \\ \hline \end{array}$$

$$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline\text{Réactifs}&\text{Produits}&\text{Observations}&\text{Equations bilan (équilibrer au besoin)}\\ \hline H_{2}SO_{4}& \text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\cdots Fe+\cdots H_{2}SO_{4}\longrightarrow\cdots FeSO_{4}+\cdots H_{2}\\ Fe&\text{sulfate ferreux}& & \\ \hline H_{2}SO_{4}&\text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\cdots Zn+\cdots H_{2}SO_{4}\longrightarrow\cdots ZnSO_{4}+\cdots H_{2}\\ Zn&\text{sulfate de zinc}& & \\ \hline H_{2}SO_{4}&\text{Néant}&\text{Réaction}&\text{Néant} \\ Al& & &\\ \hline H_{2}SO_{4}&\text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\cdots Pb+\cdots H_{2}SO_{4}\longrightarrow\cdots PbSO_{4}+\cdots H_{2} \\ Pb&\text{sulfate de plomb}&\text{Ephémère}& \\ \hline H_{2}SO_{4}&\text{Néant}&\text{Pas de}&\text{Néan} \\ Cu& &\text{Réaction}& \\ \hline \end{array}$$

$$\begin{array}{|c|c|c|c|} \hline\text{Réactifs}&\text{Produits}&\text{Observations}&\text{Observations}\\ \hline HNO_{3}& \text{Vapeurs nitreuses}&\text{Réaction}&\text{Néan}\\ Fe& & & \\ \hline HNO_{3}&\text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\text{Néan}\\ Zn & \text{nitrate de zinc}& & \\ \hline HNO_{3}&\text{Néant}&\text{Pas de}&\text{Néant} \\ Al& &\text{Réaction} &\\ \hline HNO_{3}&\text{dihydrogène}&\text{Réaction}&\text{Néan}\\ Pb &\text{nitrate de plomb}& & \\ \hline HNO_{3}&\text{Néant}&\text{Réaction}&\text{Néant} \\ Cu& & & \\ \hline \end{array}$$

Source:

irempt.ucad.sn