Afin d'optimiser le rendement de leurs processus de fabrication, les industries chimiques doivent être capables de déterminer si une réaction chimique est totale ou non.

Comment vérifier le caractère total ou non d'une transformation chimique ?

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Doc. 1
Équation de réaction

Le thiocyanate de potassium \text{KSCN} dissous en solution libère les ions potassium \text{K}^+\text{(aq)} et thiocyanate \text{SCN}^-\text{(aq)}. Ces derniers réagissent avec les ions fer (III) \text{Fe}^{3+}\text{(aq)} selon la réaction d'équation :

\mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})+\mathrm{SCN}^{-}(\mathrm{aq}) \rightleftarrows \mathrm{FeSCN}^{2+}(\mathrm{aq})

La réaction entre les ions thiocyanate \text{SCN}^-\text{(aq)} et les ions fer \text{Fe}^{3+}\text{(aq)} est utilisée pour fabriquer du faux sang.

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Doc. 2
Coloration des solutions

3 béchers, la solution de gauche est transparente, celle du milieu est jaunâtre et celle de droite est rouge.

Le zoom est accessible dans la version Premium.

Crédits : Andréa Aubert/EDS

Bécher de gauche : solution sans ions \text{Fe}^{3+}\text{(aq)}, ni ions \text{FeSCN}^{2+}\text{(aq)}.
Bécher du milieu : solution contenant des ions \text{Fe}^{3+}\text{(aq)}.
Bécher de droite : solution contenant des ions \text{FeSCN}^{2+}\text{(aq)}.

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Doc. 3
Matériel nécessaire

Solution de (\text{K}^+\text{(aq)} ; \text{SCN}^-\text{(aq))} à c = 0{,}10 mol⋅L^-1 en soluté \text{KSCN} apporté
Solution de (\text{Fe}^{3+}\text{(aq) ;} 3\ \text{Cl}^-\text{(aq))} à c = 0{,}10 mol⋅L^-1 en soluté \text{FeCl}_3 apporté
Trois béchers de 150 mL, numérotés de 1 à 3
Éprouvettes graduées de 50 mL et de 5 mL

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Doc. 4
Définitions

Transformation totale : une transformation chimique est totale si au moins l'un des réactifs a été entièrement consommé.

Transformation non totale : une transformation chimique est non totale si tous les réactifs sont encore présents à la fin de la réaction.

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Questions

Compétence(s)

RAI/ANA : Construire un raisonnement
REA : Respecter les règles de sécurité

Consulter la fiche de sécurité

du thiocyanate de potassium

1. Dans le bécher 1, introduire environ 50 mL de solution de chlorure de fer (III) (\text{Fe}^{3+}\text{(aq) ;} 3 \text{Cl}^-\text{(aq))} puis ajouter environ 5 mL de solution de thiocyanate de potassium (\text{K}^+\text{(aq)} ; \text{SCN}^-\text{(aq))}.

2. Verser de nouveau environ 5 mL de solution de thiocyanate de potassium (\text{K}^+\text{(aq)} ; \text{SCN}^-\text{(aq))} dans ce même bécher. Décrire l'évolution de la couleur.

3. Répartir la solution obtenue dans les béchers 1, 2 et 3. Le bécher 1 sert de témoin.
Verser de nouveau environ 5 mL de solution de thiocyanate de potassium (\text{K}^+\text{(aq)} ; \text{SCN}^-\text{(aq))} dans le bécher 2.
Expliquer l'évolution de la coloration.

4. Verser environ 5 mL de solution de (\text{Fe}^{3+}\text{(aq) ;} 3 \text{Cl}^-\text{(aq))} dans le bécher 3. Justifier l'évolution de la couleur.

5. Conclure quant au caractère total ou non de la transformation chimique du bécher 1.

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Synthèse de l'activité

Proposer une méthode pour vérifier le caractère total ou non d'une transformation chimique.

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