Détermination de la formule d`un hydrate

Détermination de la formule d'un hydrate
Nom : ________________
Partenaire : ________________
Objectif :
Vous décomposerez un hydrate à la chaleur afin d’en déterminer la formule
Introduction
Un hydrate est un sel mélangé chimiquement à une quantité déterminée d'eau. Les molécules
d'eau sont chimiquement enfermées dans la structure cristalline du sel pour former l'hydrate. On
peut cependant en retirer l'eau en le chauffant à très basse température. Si on retire toute l'eau
d'un hydrate, on obtient la formation de sel anhydre.
Un exemple commun d'hydrate est le sulfate de cuivre (II) hydraté, de couleur bleue. Lorsqu'on
chauffe une mole de sulfate de cuivre (II) hydraté, les cristaux bleus se transforment en une mole
de poudre blanche, le sulfate de cuivre (II) anhydre, et en 5 moles d'eau qui s'échappent sous
forme de vapeur.
CuSO4 @ 5 H2O º CuSO4
hydrate
+ 5 H2O
sel anhydre
Vous prendrez une masse connue d'hydrate et le chaufferez jusqu'à l'élimination de l'eau de
l'hydratation. La perte en masse de l'hydrate correspondra à l'eau éliminée et la masse de la
matière restante sera celle du sel anhydre. Tant la masse de l'eau éliminée que la masse du sel
hydride restant seront transformés en moles.
En comparant les moles de l'eau retirée et les moles du sel anhydre restant, vous obtiendrez le
rapport entre le nombre de moles d'eau et 1 mole de sel, c'est-à-dire la formule de l'hydrate.
Équipement nécessaire :
Creuset avec son couvercle, pinces à creuset, support annulaire, étau à bague, triangle en terre
cuite, échantillon d'hydrate, toile métallique
Marche à suivre :
1. Nettoyez et séchez soigneusement le creuset et son couvercle.
2. Placez le creuset et le couvercle sur une balance en centigrammes et déterminez-en la masse
au centième de gramme près. Inscrivez cette masse dans le tableau des données.
3. Mettez un échantillon d'hydrate dans le creuset jusqu'à ce que ce dernier soit rempli
approximativement jusqu'au tiers. Déterminez la masse du creuset, du couvercle et de l'hydrate.
Inscrivez-la sur le tableau.
4. Transportez le creuset, le couvercle et l'hydrate vers le triangle de terre cuite attaché au
support annulaire. Laissez le couvercle légèrement décentré pour permettre à l'eau de s'échapper.
Protégé de vos lunettes de sécurité, chauffez légèrement le creuset à l'aide du brûleur pendant
trois à quatre minutes. Réduisez ou retirez du feu si vous observez un pétillement, un crépitement
ou des éclaboussures. Il ne faut absolument rien perdre de la matière solide se trouvant dans le
creuset. Augmentez l'intensité de la chaleur appliquée sur le creuset, jusqu'à ce que le fond soit
rougeoyant. Continuez à appliquer une forte chaleur pendant six ou sept minutes
supplémentaires.
5. Transportez le creuset et son couvercle sur une toile métallique et laissez refroidir pendant
plusieurs minutes. Transportez-le ensuite sur la balance à l'aide des pinces. Calculez la masse et
reportez-la sur le tableau.
Attention! Ne touchez pas directement le creuset ni le couvercle! L'étau à bague et le
triangle de terre cuite sont aussi extrêmement brûlants!
Données :
1. Masse du creuset avec son couvercle (2 décimales)..................................... _______________
2. Masse du creuset, du couvercle et de l'hydrate (2 décimales) ..................... _______________
3. Masse du creuset, du couvercle et du sel anhydre (2 décimales) ................ _______________
4. Formule du sel anhydre (donné par le professeur) ....................................... _______________
5. Masse d'une mole de sel anhydre ................................................................ _______________
Traitement des données (montrez tout le travail effectué, y compris les unités et les chiffres
significatifs) :
1. Calculez la masse de l'hydrate utilisé.
_______________
2. Calculez la masse du sel anhydre produit.
_______________
3. Calculez la masse de l'eau éliminée.
_______________
4. Calculez les moles de sel produit.
_______________
5. Calculez les moles de l'eau éliminée.
_______________
6. Rapport entre : moles de sel/moles d'eau
a) rapport non réduit : _______________ : _______________
b) rapport réduit :
_______________ : _______________
7. Formule la plus simple de l'hydrate : _______________
Remarques pour l'enseignant :
Les hydrates qui conviennent pour cette expérience sont les suivants :
CuSO4 @ 5 H2O
Na2CO3 @ H2O
MgSO4 @ 7 H2O
MnSO4 @ H2O
ZnSO4 @ 7 H2O
CaSO4 @ 2 H2O