Problèmes et tâches complexes




Retour sur la problématique du chapitre

36
Source de carbone ?

MOD : Modéliser une transformation chimique : savoir décrire l’état initial


Photosynthese

Voir les réponses
On s’intéresse à la réaction de photosynthèse utilisée par les plantes pour leur développement. Afin de synthétiser la matière organique nécessaire à leur croissance, souvent du glucose de formule C6H12O6,\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 , les plantes ont besoin d’eau ainsi que d’une source de carbone. Il existe deux sources principales de carbone présentes à la surface de la Terre : le carbone sous forme solide disponible dans les sédiments, et le dioxyde de carbone gazeux, composant de l’atmosphère à hauteur de 0,04 %.

Pour déterminer quelle source de carbone participe à la photosynthèse, des scientifiques ont fait croître une plante dans une enceinte fermée et éclairée, contenant du dioxyde de carbone ainsi que de la terre humidifiée préalablement mélangée avec une source de carbone solide.
D’après les capteurs placés dans l’enceinte, du dioxygène a été formé pendant cette expérience.

Quelle est la source de carbone utile à la réaction de photosynthèse ?

35
Électrolyse de l’eau

APP : Faire un brouillon


Doc. 3
Expérience de l’électrolyse de l’eau

Expérience de l’électrolyse de l’eau

Données


Dans les conditions de l’expérience :
  • Masse volumique de l’eau : ρeau\rho_\text{eau} = 1,00 kg·L-1 ;
  • Masse volumique du dihydrogène : ρdihydrogeˋne\rho_\text{dihydrogène} = 0,083 1 g·L-1 ;
  • Masse volumique de l’autre gaz : ρgaz\rho_\text{gaz} = 1,33 g·L-1.

L’ammoniac, espèce utilisée dans de nombreuses industries (carburant, réfrigérant, fabrication d’engrais, etc.), est fabriqué à partir de dihydrogène. Ce dernier peut être produit par électrolyse de l’eau.

1. Écrire l’équation de réaction de formation de dihydrogène par électrolyse de l’eau.


2. Calculer le volume d’eau qui a été consommé pour produire 1 L de dihydrogène dans les conditions de l’expérience décrite ci-dessous.

Doc. 2
Observation suite à l’expérience

Une fois la réaction effectuée, on constate que l’on a obtenu un volume deux fois plus important d’un gaz que d’un autre.
Au laboratoire, on peut approcher une allumette de chacune des éprouvettes après les avoir retournées. On constate que l’une ravive le feu alors que l’autre produit un « pop ». Ce bruit est entendu pour l’éprouvette où il y a le plus de gaz formé.

Doc. 1
L’électrolyse de l’eau

Lors de son électrolyse, l’eau se décompose en deux gaz dont l’un est le dihydrogène.
Cette réaction n’est pas spontanée, il faut donc appliquer un courant électrique à une solution ionique pour réaliser cette décomposition. Le montage utilisé au laboratoire est le suivant :
L’électrolyse de l’eau
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