Acide éthanoïque
Alertés, les pompiers de Morlaix sont arrivés sur place pour apporter les .... il
prend une couleur que l'on compare avec une échelle de teinte graduée en pH.
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TSTi2D
TSTLThème HabitatActivité
documentaireProduits domestiques
Attention danger
Fiche ressourceentretien et rénovation
THÈME du programme : HABITAT
Sous thème : entretien et rénovation.Type dactivité : Activité documentaire (1,5h)
NOTIONS ET CONTENUS
Réactions acide-base et transfert de proton.
Solution acides, basiques.
CAPACITES EXIGIBLES :
Citer des produits d'entretien couramment utilisés dans l'habitat (détartrants, déboucheurs, savons, détergents, désinfectants, dégraissants, etc.) ; reconnaître leur nature chimique et leur précaution d'utilisation (étiquette, pictogramme).
Définir les termes suivants : acide, base, couple acide-base.
Pré-requis de la classe de 1ère :
réactions doxydoréduction
pictogrammes
Déroulement pédagogique :
Les élèves lisent individuellement les documents fournis pour sapproprier les informations.
Par groupe de 2, les élèves répondent au questionnement proposé.
Mise en commun orale des réponses et rédaction de la trace écrite.
Une fiche cours de synthèse est alors distribuée.
Cette activité a pour objectif de mettre en évidence lincompatibilité entre certains produits domestiques, de réviser les réactions redox et dintroduire la notion dacide et de base qui seront étudiées en TP.
(Idée parcours Autour du thème Habitat entretien et rénovation :
Approche thématique
Activités
- Activité doc 1 : Produits domestiques, attention danger
- Activité doc 2 : Autour de lentretien des piscines
-Fiche cours élèves : Acide base
TP
-TP 1 : Oxydo-réduction ou acide-base ?
-Expériences de cours : pH et indicateurs colorés
-TP 2 : Comment évoluent le pH et [H3O+] lors de la dilution dun acide ?
Compétences transversales :
Savoir rechercher, traiter et organiser linformation.
Mobiliser ses connaissances.
Savoir communiquer à loral.Matériel nécessaire :
Vidéo+ éventuellement au bureau lexpérience (acide éthanoïque + CaCO3)Document élève : Produits domestiques Attention danger ...
Mots clés de recherche : acide base oxydant réducteur
Provenance :S.Bertin ;C.Berthier ;S.Bigorre ;B.Lafond : académie de Bordeaux
Bibliographie :
Wikipédia
Le télégramme - 27 décembre 2011
TSTi2D
TSTLThème HabitatActivité
documentaire Produits domestiques
Attention danger
entretien et rénovation
DOC 1 : Leau de javel le produit à tout faire : nettoie, désinfecte, détache et désodorise
Dans certaines conditions, deux des composants de leau de javel peuvent réagir ensemble.
1) Ecrire les ½ équations doxydoréduction des couples mis en jeu.
2) Ecrire léquation de la réaction susceptible de se produire.
3) On lit sur un blog que lon peut rendre le nettoyage plus efficace en mélangeant eau de javel et vinaigre blanc (solution diluée dacide éthanoïque). Commenter cette affirmation en vous aidant de léquation précédente et des documents.
DOC 2 : Et pourtant les acides sont utilisés en particulier comme détartrant
Doc 2b : Acide éthanoïque
Formule brute : C2H4O2
Formule semi-développée : CH3-COOH
Autre dénomination : HYPERLINK "http://scienceamusante.net/wiki/index.php?title=Acide_ac%C3%A9tique" \o "Acide acétique"acide acétique, acide acétique glacial (lorsqu'il est pur)
L'acide éthanoïque est le principal constituant du vinaigre.
N°CAS : 64-19-7Masse molaire : 60,05 g.mol-1
Température de fusion : 16,2°C
Température d'ébullition : 118,1°C
Température d'auto-inflammation : 426,6°C
Densité : 1,049 (25°C)
Indice de réfraction : nD = 1,371
Aspect : liquide incolore
HYPERLINK "http://scienceamusante.net/wiki/index.php?title=Image:SGH02.gif" \o "\"\" HYPERLINK "http://scienceamusante.net/wiki/index.php?title=Cat%C3%A9gorie:SGH02" \o "Catégorie:SGH02"SGH02 HYPERLINK "http://scienceamusante.net/wiki/index.php?title=Image:SGH05.gif" \o "\"\" HYPERLINK "http://scienceamusante.net/wiki/index.php?title=Cat%C3%A9gorie:SGH05" \o "Catégorie:SGH05"SGH05
Danger
H226, H314, P280, P305, P310, P338, P351
Doc 2c : Action du vinaigre blanc sur le tartre
- Visionner la vidéo http://video.entretien.commentkonfait.com/video/comment-nettoyer-piece-calcaire/1842
- Léquation de la réaction entre le vinaigre blanc (acide éthanoïque) et le tartre (carbonate de calcium) sécrit :
2CH3CO2H + CaCO3 = 2CH3CO2- + CO2,H2O + Ca2+
Cette réaction peut être décomposée en 2 étapes : étape (1) CH3CO2H + CaCO3 = CH3CO2- + HCO3- + Ca2+ étape (2) CH3CO2H + HCO3- = CH3CO2- + CO2,H2O
1) Dans les étapes (1) et (2) lacide éthanoïque CH3CO2H se transforme en ion éthanoate CH3CO2-.
a)Ecrire la demi-équation correspondant à cette transformation.
b) Sagit-il dune demi-équation doxydoréduction ? Justifier.
2) CH3CO2H/CH3CO2- constitue un couple acide/base. En déduire une définition possible dun acide et dune base.
3) Une réaction acide-base correspond à un transfert de proton entre 2 couples. Pour létape (2), repérer ce transfert et identifier lautre couple acide/base en présence.
DOC 3 : Fait divers : Brûlé au visage avec un produit d'entretien
HYPERLINK "http://www.letelegramme.com/local/finistere-nord/morlaix/ville/fait-divers-brule-au-visage-avec-un-produit-d-entretien-27-12-2011-1549497.php?utm_source=rss_telegramme&utm_medium=rss&utm_campaign=rss&xtor=RSS-21" \o "\"Réduire le texte\" Hier, vers 13h, un homme de 40ans s'est blessé sérieusement dans une maison, avenue de la République, à Morlaix. Alors qu'il avait en main un liquide d'entretien pour déboucher une canalisation, il a été malencontreusement victime d'une projection de ce produit toxique. Alertés, les pompiers de Morlaix sont arrivés sur place pour apporter les premiers soins. Souffrant de brûlures au visage, notamment aux yeux, l'homme a été transporté à l'hôpital de Morlaix.
Doc 3a : Le télégramme - 27 décembre 2011
1) Rechercher le nom du produit actif que lon rencontre dans un déboucheur de canalisations.
2) Quel pictogramme, quelle mention de danger et conseil de prudence trouvera-t-on sur le flacon quand sappliquera la nouvelle législation ? Comment se protéger lors de son utilisation ?
3) Quelle est la nature acido-basique du produit actif ?
4) Pourquoi nest-il pas judicieux dutiliser un mélange de Destop ® et de vinaigre pour détartrer et déboucher simultanément une canalisation.
5) En utilisant les docs 1 et 3, proposer une légende à limage ci-contre, extraite dune formation hygiène et sécurité.
TSTi2D
TSTLThème HabitatAcides et bases
Notion de pH
Fiche cours élèvesentretien et rénovation
Objectifs :
Définir les termes : acide, base, couple acide/base
Écrire une réaction acide-base, les couples acide-base étant donnés
Citer le sens de lévolution du pH en fonction de lévolution de la
concentration en H+
I / Les réactions acide-base en solution aqueuse :
1.1- L'eau solvant:
On appelle solvant, toute substance liquide qui a la capacité d'en dissoudre une autre
On appelle soluté, l'espèce chimique, molécule ou ion, dissoute dans le solvant
Le mélange homogène obtenu (soluté + solvant) est appelé solution
Lorsque le solvant est l'eau, on parle de solution aqueuse.
Les propriétés de la molécule d'eau en font un bon solvant pour les composés ioniques et moléculaires.
1.2- La théorie de Brönsted des acides et des bases:
Un acide est une espèce chimique (ion, molécule) susceptible de céder un proton.
Une base est une espèce chimique (ion, molécule) capable de capter un proton.
Un couple Acide/Base est constitué par deux espèces conjuguées qui échangent un proton selon le schéma :
Acide = Base + H+
Cette demi-équation protonique illustre la théorie de Brönsted des acides et des bases.
Pour les couples du type AH / A- (ex : CH3COOH / CH3COO- ) on a le schéma AH = A- + H+
(forme acide moléculaire)
Pour les couples du type BH+ / B (ex : NH4+ / NH3- ) on a le schéma BH+ = B + H+
(forme acide ionique)
Les couples de leau :
Le couple H3O+ / H2O :
Lion hydronium est un acide puisquil est capable de céder un proton selon le schéma :
H3O+ = H2O + H+
( Dans ce couple leau est la base.Le couple H2O / OH- :
Lion hydroxyde est une base puisquil est capable de capter un proton selon le schéma :
OH- + H+ = H2O
( Dans ce couple leau est lacide. ( Leau qui peut se comporter à la fois comme une acide et une base est un ampholyte (ou amphotère)
1.3- Réaction acide base :
une réaction acide base correspond à un transfert de proton de lacide dun couple vers la base de lautre couple. Une réaction acide base résulte donc de linteraction entre 2 couples acide/base.
AH + B- = A- + BH
II / Le pH et sa mesure :
Cest Sörensen (chimiste danois) qui a introduit, en 1909, une grandeur liée à la concentration en ions oxonium.
2.1- Définition du pH :
Le pH est une grandeur sans unité qui renseigne sur le caractère plus ou moins acide dune solution.
Il est défini à partir de la concentration en ions H3O+ de la solution par la relation :
pH = -log [H3O+] ( [H3O+] = 10-pH mol.L-1
Un peu de maths ! log10x = x log an = n log a log a.b = log a + log b log x = y ( x = 10y
Exemples :
Si [H3O+]= 10-2 mol.L-1 alors pH = 2
Si [H3O+]=2.10-3 mol.L-1 alors pH = 2,7Si pH = 10 alors [H3O+]= 10-10 mol.L-1
Si pH = 3,5 alors [H3O+]= 10-3,5 = 3,16. 10-4 mol.L-1
Validité de la définition: cette relation pH = - log [H3O+] n'est valable que pour des solutions aqueuses suffisamment diluées c'est à dire : 10-13 mol.L-1 < [H3O+] < 10-1 mol.L-1 soit 13 > pH > 1
En dehors de ce domaine le pH existe mais n'est pas défini par la relation précédente.
Echelle de pH:
pH
1 Solution acide 7 Solution basique 13
Neutre
[H3O+] (mol.L-1)
10-1 10-7 10-13
2.2- Mesure du pH :
Avec un indicateur coloré :
Un indicateur coloré est une substance organique acido-basique présentant deux teintes distinctes qui changent en fonction de la valeur du pH.
IndicateurZone de virageBleu de Bromothymol (BBT)Jaune6 - 7,6BleuHélianthineRouge3,1 - 4,4JaunePhénolphtaléïne Incolore8,2 - 10Rose
Avec un papier indicateur de pH : C'est un papier imbibé d'un mélange de plusieurs indicateurs colorés puis séché. Quand on dépose une goutte de solution à l'aide d'un agitateur en verre, il prend une couleur que l'on compare avec une échelle de teinte graduée en pH.
( Ces deux méthodes sont simples, rapides mais peu précises.
A l'aide d'un pH-mètre : C'est un appareil qui une fois étalonné, fournit une mesure précise du pH à EMBED Equation.3 0,05 unité de pH
ÉLÉMENTS DE RÉPONSE AUX QUESTIONS
DOC 1 : Leau de javel le produit à tout faire : nettoie, désinfecte, détache et désodorise
1) Ecrire les ½ équations doxydoréduction des couples mis en jeu.
ClO- + 2H+ +2e- = Cl- + H2O
2 Cl- = Cl2 + 2 e-
2) Ecrire léquation de la réaction susceptible de se produire.
ClO- + 2H+ + Cl- = Cl2 + H2O
3) On lit sur un blog que lon peut rendre le nettoyage plus efficace en mélangeant eau de javel et vinaigre blanc (solution diluée dacide éthanoïque). Commenter cette affirmation en vous aidant de léquation précédente et des documents.
Cest un mauvais plan !!
En effet le vinaigre blanc est un acide or léquation de la question 2) nous montre quen milieu acide leau de javel réagit pour former du dichlore, un gaz très dangereux voire mortel (gaz utilisé pendant la guerre 14 !)
On comprend donc pourquoi il est indiqué sur létiquette de ne pas mélanger la Javel avec un autre produit et surtout pas avec un acide.
DOC 2 : Et pourtant les acides sont utilisés en particulier comme détartrant
1) Dans les étapes (1) et (2) lacide éthanoïque CH3CO2H se transforme en ion éthanoate CH3CO2-.
a)Ecrire la demi-équation correspondant à cette transformation.
CH3CO2H = CH3CO2- + H+
b) Sagit-il dune demi-équation doxydoréduction ? Justifier.
Non car entre CH3CO2H et CH3CO2- ce nest pas un électron qui est échangé .
2) CH3CO2H/CH3CO2- constituent un couple acide/base. En déduire une définition possible dun acide et dune base.
Un acide est une espèce susceptible de céder un proton H+.
Une base est une espèce susceptible de capter un proton H+
3) Une réaction acide-base correspond à un transfert de proton entre 2 couples. Pour létape (2), repérer ce transfert et identifier lautre couple acide/base en présence.
Couple : CO2,H2O/HCO3-
DOC 3 : Fait divers : Brûlé au visage avec un produit d'entretien
1) Rechercher le nom du produit actif que lon rencontre dans un déboucheur de canalisations.
Il est indiqué sur le flacon soude caustique c'est-à-dire solution aqueuse dhydroxyde de sodium (Na+ + OH-)
2) Quel pictogramme, mention de danger et conseil de prudence trouvera-t-on sur le flacon quand sappliquera la nouvelle législation ? Comment se protéger lors de son utilisation ?
Les flacons actuels portent encore les anciens pictogrammes et phrases R et S !
Les nouveaux porteront le nouveau pictogramme corrosif:
Les mentions de danger et conseil de prudence reprendront ceux de la carte
didentité de la soude (doc 3c).Le port de gants et lunettes indispensable !!
3) Quelle est la nature acido-basique du produit actif ?
Lhydroxyde de sodium (Na+ + OH-) est une base
HO- + H+ = H2O couple: H20/HO-
4) Pourquoi nest-il pas judicieux dutiliser un mélange de Destop ® et de vinaigre pour détartrer et déboucher simultanément une canalisation.
Il va y avoir une réaction acide base entre les 2 couples en présence. Les espèces actives vont donc réagir et les produits ménagers perdront de leur efficacité.
CH3COOH + HO- = CH3COO- + H2O
5) En utilisant les docs 1 et 3, proposer une légende à limage ci-contre, extraite dune formation hygiène et sécurité.
Dune manière générale on ne doit pas mélanger les produits domestiques (tout au moins sans en connaître la composition exacte !)
Doc 3b : Etiquette de Destop®, produit déboucheur de canalisations
L'HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Eau" \o "Eau"eau provenant du sous-sol, des fleuves, rivières, lacs, puits, ou du robinet contiennent en plus ou moins grande quantité des minéraux dissous sous forme de sels, tels que du HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Calcium" \o "Calcium"calcium, du HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9sium" \o "Magnésium"magnésium, du HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Potassium" \o "Potassium"potassium et de nombreux autres HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Sel_min%C3%A9ral" \o "Sel minéral"sels minéraux.
Dans certaines conditions (lors d'une augmentation de la température, en présence de catalyseurs, de noyaux de cristallisation, de certaines bactéries), ces minéraux peuvent HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A9cipitation" \o "Précipitation"précipiter, HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Cristallisation_(chimie)" \o "Cristallisation (chimie)"cristalliser ou être utilisés par des HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Biofilm" \o "Biofilm"biofilms bactériens (bioconcrétion).
Par exemple, des sels minéraux qui restent sous la forme d'HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Ion" \o "Ion"ions dans de l'eau froide, précipitent sous forme de HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Carbonate_de_calcium" \o "Carbonate de calcium"carbonate de calcium CaCO3
Quand cela arrive dans une HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Bouilloire" \o "Bouilloire"bouilloire, HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Machine_%C3%A0_laver" \o "Machine à laver"machine à laver, ou un HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Chauffe-eau" \o "Chauffe-eau"chauffe-eau, le tartre réduit leurs performances.
Le tartre est essentiellement composé de carbonate de calcium, plus ou moins coloré par des oxydes métalliques, matières organiques... Il existe une multitude de HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Cristallisation_(chimie)" \o "Cristallisation (chimie)"cristallisations du carbonate de calcium. On distingue en particulier 2 ensembles :
HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Calcite" \o "Calcite"calcite : cristaux compacts et irréguliers avec un pouvoir élevé d'accrochage ;
HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Aragonite" \o "Aragonite"aragonite : cristaux de carbonate de calcium de forme géométrique régulière (aiguilles par exemple), avec un faible pouvoir d'accrochage.
Certains matériaux (HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Inox" \o "Inox"inox, HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Teflon" \o "Teflon"teflon...) ralentissent la formation de tartre.
Doc 2a : Le tartre daprès wikipédia
Doc 1d : Etiquette flacon deau de javel commerciale
Doc 1c : Couples Ox/red :
ClO-/Cl- et Cl2/Cl-
Leau de Javel
Étudiée particulièrement à partir de HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/1775" \o "1775"1775 par le chimiste HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/France" \o "France"français HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Claude_Louis_Berthollet" \o "Claude Louis Berthollet"Claude Louis Berthollet, dont la manufacture de produits chimiques a été construite dans le HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Quartier_de_Javel" \o "Quartier de Javel"quartier de Javel à HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Paris" \o "Paris"Paris, elle est composée d'HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Hypochlorite_de_sodium" \o "Hypochlorite de sodium"hypochlorite de sodium pur (Na++ClO-), en HYPERLINK "http://fr.wikipedia.org/wiki/Solution_aqueuse" \o "Solution aqueuse"solution aqueuse avec de chlorure de sodium(Na++Cl-), résiduel du procédé de fabrication.
Doc 1b : Daprès wikipédia
Doc 1a : carte didentité du dichlore
EMBED PBrush
