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Transformation totale ou non
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ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE
60 minutes

1
Transformation totale ou non




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 ?


Objectifs

  • Mettre en évidence la présence de tous les réactifs et produits à l’état final pour une transformation non totale.


Doc. 1
Équation de réaction

Le thiocyanate de potassium KSCN\text{KSCN} dissous en solution libère les ions potassium K+(aq)\text{K}^+\text{(aq)} et thiocyanate SCN(aq)\text{SCN}^-\text{(aq)}. Ces derniers réagissent avec les ions fer (III) Fe3+(aq)\text{Fe}^{3+}\text{(aq)} selon la réaction d’équation :

Fe3+(aq)+SCN(aq)FeSCN2+(aq)\mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})+\mathrm{SCN}^{-}(\mathrm{aq}) \rightleftarrows \mathrm{FeSCN}^{2+}(\mathrm{aq})

La réaction entre les ions thiocyanate SCN(aq)\text{SCN}^-\text{(aq)} et les ions fer Fe3+(aq)\text{Fe}^{3+}\text{(aq)} est utilisée pour fabriquer du faux sang.

Doc. 2
Coloration des solutions

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

Bécher de gauche : solution sans ions Fe3+(aq)\text{Fe}^{3+}\text{(aq)}, ni ions FeSCN2+(aq)\text{FeSCN}^{2+}\text{(aq)}.
Bécher du milieu : solution contenant des ions Fe3+(aq)\text{Fe}^{3+}\text{(aq)}.
Bécher de droite : solution contenant des ions FeSCN2+(aq)\text{FeSCN}^{2+}\text{(aq)}.

Doc. 3
Matériel nécessaire

  • Solution de (K+(aq) ;(\text{K}^+\text{(aq)} ; SCN(aq))\text{SCN}^-\text{(aq))} à c=0,10c = 0{,}10 mol⋅L-1 en soluté KSCN\text{KSCN} apporté
  • Solution de (Fe3+(aq) ;(\text{Fe}^{3+}\text{(aq) ;} 3 Cl(aq))3\ \text{Cl}^-\text{(aq))} à c=0,10c = 0{,}10 mol⋅L-1 en soluté FeCl3\text{FeCl}_3 apporté
  • Trois béchers de 150150 mL, numérotés de 1 à 3
  • Éprouvettes graduées de 5050 mL et de 55 mL

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.

Compétences

RAI/ANA : Construire un raisonnement

REA : Respecter les règles de sécurité

Questions

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) (Fe3+(aq) ;(\text{Fe}^{3+}\text{(aq) ;} 3 Cl(aq))3 \text{Cl}^-\text{(aq))} puis ajouter environ 5 mL de solution de thiocyanate de potassium (K+(aq) ;(\text{K}^+\text{(aq)} ; SCN(aq))\text{SCN}^-\text{(aq))}.

2. Verser de nouveau environ 5 mL de solution de thiocyanate de potassium (K+(aq) ;(\text{K}^+\text{(aq)} ; SCN(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 (K+(aq) ;(\text{K}^+\text{(aq)} ; SCN(aq))\text{SCN}^-\text{(aq))} dans le bécher 2.
Expliquer l’évolution de la coloration.


4. Verser environ 5 mL de solution de (Fe3+(aq) ;(\text{Fe}^{3+}\text{(aq) ;} 3 Cl(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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