Exercices

1. Indique à quel mot correspond chaque lettre du diagramme.

Le mot hydrogène est composé des racines grecques hydro qui signifie « eau » et gène qui signifie « engendrer ». Ce nom signifie donc « qui engendre l'eau ». L'hydrogène fut nommé ainsi par Antoine de Lavoisier (1743-1794). Lavoisier pratiqua la combustion, dans le dioxygène, du gaz formé par réaction d'un acide avec du fer. La combustion de ce gaz entraina la formation d'eau. C'est pourquoi il lui donna le nom d'hydrogène.

L'acidité des sodas amène les fabriquants de boissons à protéger les canettes en aluminium avec un fin film plastique qui en tapisse l'intérieur. Sans cela, la canette finirait par se percer, et avant que cela n'arrive, la boisson se chargerait en ions aluminium Al³⁺. De plus, un gaz inflammable s'accumulerait dans la canette, la rendant dangereuse.

Nicolas souhaite diluer dix fois une solution de soude de 10 mL.

1. Quel est le volume final de la solution diluée ?

2. Propose un protocole pour réaliser la dilution avec les mots suivants : bécher, prélever, pipette jaugée de 10 mL, fiole jaugée de 100 mL, trait de jauge.

Jade ajoute un morceau de fer dans une solution acide. Elle observe un dégagement gazeux qui provoque une détonation lorsque l'on approche une flamme. Elle constate que le volume du morceau de fer a diminué et, à l'aide d'un papier-pH, elle observe que le pH de la solution a augmenté.

1. Détermine si une transformation chimique a eu lieu ou non. Justifie ta réponse.

2. Écris le bilan de la transformation si celle-ci a eu lieu.

Le facteur de dilution désigne le nombre de fois qu'une solution initiale a été diluée. Par exemple, une solution de volume initial Vi = 50 mL diluée d'un facteur 2 a un volume final Vf = 100 mL. Dans un protocole expérimental, la consigne sera par exemple : « Diluer 2 fois la solution initiale de 50 mL ». La formule mathématique reliant les deux volumes pour un facteur de dilution de 2 est donc Vf = 2 × Vi.

1. Soit la consigne : « Dans une fiole jaugée, diluer 2 fois la solution initiale de 75 mL ». Quel est le volume final de la solution obtenue ?

2. Le professeur t'indique que la solution qu'il tient dans les mains fait 50 mL et qu'il l'a obtenue après avoir dilué 2 fois une solution initiale. Quel est le volume de la solution initiale ?

3. En t'inspirant de la formule donnée, écris la formule mathématique reliant Vi et Vf dans le cas d'une dilution d'un facteur 10.

Le jus du chou rouge peut être récupéré en faisant bouillir les feuilles dans de l'eau chaude. Le jus a la particularité de prendre des couleurs différentes en fonction du pH.

La réaction de la coquille d'œuf dans le vinaigre d'alcool permet d'obtenir après 24 h de réaction l'œuf cru sans sa coquille. Celle-ci est constituée des ions carbonate CO 32− et des ions calcium Ca2+. Le vinaigre d'alcool blanc est constitué comme tous les vinaigres d'acide acétique CH3 COOH. L'œuf obtenu après 24 h environ de réaction a un aspect translucide.

1. Quel phénomène permet de savoir qu'une réaction chimique a lieu lorsque l'œuf est plongé dans le vinaigre ?

2. Morgane suppose que le gaz qui est produit est du dihydrogène. Nassim pense que c'est du dioxyde de carbone. Propose une (ou des) expérience(s) pour savoir qui a raison en illustrant avec des schémas.

Kaïa désire préparer une solution de 20 mL d'acide chlorhydrique de pH = 2,0. Se trompant dans ses calculs, elle prépare d'abord une solution de 10 mL d'acide chlorhydrique de pH = 2,0.

1. Julien lui dit que ce n'est pas grave et qu'elle peut directement rajouter 10 mL d'eau distillée. Elle aura ainsi 20 mL d'acide chlorhydrique de pH = 2,0. A-t-il raison ? Justifie ta réponse.

2. Kaïa pense plutôt préparer à nouveau 10 mL d'acide chlorhydrique à pH = 2,0. A-t-elle raison ? Tu pourras justifier à l'aide de schémas représentant les béchers et faisant apparaitre symboliquement (sous forme de boules, par exemple) des ions H+.