TABLEAU D ABLEAU D`AVANCEMENT (CONSIGNES ONSIGNES)

Observer
TABLEAU D’AVANCEMENT (CONSIGNES)
8
BUT : Faire le suivi quantitatif d’une transformation chimique en utilisant un outil : l’avancement.
COMPETENCES :
APP
REA
AUT
Adopter une attitude critique et réfléchie vis-à-vis
vis
de l'information disponible
Utiliser un logiciel dédié
APP2
REA7
PREALABLE
Seffi Niyanapu est une élève de 1ère S passionné de chimie, elle sait qu’une transformation s’arrête
lorsqu’un de réactifs a totalement disparu mais elle aimerait pouvoir le prévoir "à l’avance" et a donc fait
quelques recherches pour réunir les documents suivants
Document 1 : Transformation chimique
chimique,, réaction chimique et équation chimique
Dans certaines conditions, un système chimique (ensemble d’espèces chimiques) peut évoluer, on parle alors de
transformation chimique.
La description de la transformation d’un système chimique est généralement compliquée (il est d’ailleurs très souvent
difficile
ficile de savoir exactement ce qui se passe au niveau microscopique entre les différentes espèces chimiques).
Cependant au niveau macroscopique on peut faire un certain nombre de constatations
constatation et proposer un modèle.
La réaction chimique est un modèle associé
associé à une transformation chimique, elle ne fait intervenir que les réactifs
(espèces chimiques qui disparaissent) et les produits (espèces chimiques qui sont formées)
formé
sans se soucier des
"mécanismes de réaction"" permettant de passer des uns aux autres.
L’équation chimique est l’écriture symbolique représentant une réaction chimique :
Réactifs → Produits
Entrer les nombres stœchiométriques correspondant à la réaction entre le diiode et les ions thiosulfate.
Tester les quantités de matières correspondant successivement aux béchers 1, 2 et 3 (on ne tiendra pas
compte des puissances de 10).
Déplacer le curseur pour visualiser l’évolution des quantités de matières pendant les manipulations.
Compléter la ligne 5 du tableau
Répondre à la question 1.3.2. de la feuille bilan
Faire de même pour la transformation correspondant à la mise en évidence des proportions
stœchiométriques (n = 1,0×10-4 mol.L-1 et n
≈ 2,0×10-4 mol.L-1.
Répondre à la question 1.3.3. de la feuille bilan
1.4. Tableau d’avancement
Une technique permet de retrouver les résultats précédents : le tableau d’avancement.
"Consulter" (ENT) l’animation TabAvct.
Répondre aux questions du paragraphe 1.4. de la feuille bilan
Vérifier les résultats à l’aide de l’animation n°1 (http://www.ostralo.net/3_animations/swf/avancement.swf)
2. Autres exemples
Pour les exemples suivants, lorsqu’un exercice n’a pas été réussi, refaire un autre exercice avec la
même "équation" (tester à nouveau) avant d’en choisir une autre (activité suivante).
Utiliser (ENT) l’animation n°2 (http://missiontice.ac-besancon.fr/sciences_physiques/eleves/activites/avancement/activite.php?reaction=2)
("mode d’emploi" ci-dessous)
changement de réaction
Document 2 : tableau d’avancement
Le tableau d’avancement est un outil très pratique pour étudier les transformations chimiques et effectuer des bilans
de matière. Il permet de déterminer à l’avance le réactif limitant ou si le mélange est stoechiométrique.
Il faut donc aider Seffi à en savoir un peu plus sur le tableau d’avancement
autre exercice avec la
même réaction
Des animations et documents utiles seront disponibles par l’intermédaire de l’ENT (ouvrir avec Mozilla)
puis Ressources/Cours en ligne/Physique Chimie 1S
zone de consignes
1. Réaction entre le diiode et les ions thiosulfate
1.1. Etude préalable
On reprend ici la transformation
ion étudiée lors du TP "Passées les bornes, y’a plus de limites".
limites" Cette
transformation met en présence une solution aqueuse de diiode (S1) et une solution aqueuse de thiosulfate de
sodium (S2)
Compléter les phrases du paragraphe 1.1. de la feuille bilan
zone de remplissage
du tableau
1.2. L’équation chimique
Compléter le tableau du paragraphe 1.2. de la feuille bilan
1.3. Etude quantitative
simulée
Reprendre le tableau du
paragraphe "2. Notion de réactif
limitant" du TP "Passées les
bornes, y’a plus de limites".
Compléter les lignes 3 et 4 du
tableau 1.3.1. de la feuille bilan
Choix des coefficients
stœchiométriques
Choix des quantités
initiales
Evolution des
Utiliser (ENT) l’animation
animation n°1 quantités de matières
(http://www.ostralo.net/3_animations/swf/
avancement.swf)
("mode d’emploi" ci-contre)
Sélectionner, dans l’ordre proposé les équations suivantes.
1. combustion du carbone
2. synthèse de l’ammoniac
3. formation de la rouille
4. combustion de l’éthanol
5. combustion du butane
6. combustion du DHMA
7. la chimie de l’Airbag
TABLEAU D’AVANCEMENT (BILAN)
1. Réaction entre le diiode et les ions thiosulfate
Observer 8
1.1. Etude préalable
Pour la solution S1 : le solvant est ………………………………
………………
; le soluté est ………
…………………………………..
l’(les) espèce(s) en solution est(sont) ………………………………
…………………………………….…..
Pour la solution S2 : le solvant est ………………………………
………………
; le soluté est ………….………………………
………
l’(les) espèce(s) en solution est(sont) ………………………………
………………………………….……..
1.2. L’équation chimique
L’équation chimique de la transformation est :
I2(aq) + 2 S2O32–(aq) → 2 I– (aq) + S4O62–(aq)
réagit
ne réagit pas
Sont formés
la quantité
de matière
augmente
la quantité
de matière
diminue
Les molécules d’eau (H2O) du solvant
Le diiode (I2(aq))
Les ions sodium (Na+(aq))
Les ions thiosulfate (S2O32–(aq))
Les ions iodures (I–(aq))
Les ions tétrathionates (S4O62–(aq))
1.3. Etude quantitative simulée
La concentration des solutions était c= 1,0×10-2 mol.L-1
1.3.1.
bécher 1
1
Volume de S1 (mL)
2,5
2
Volume de S2 (mL)
7,5
3
n(I2) initial
4
n(S2O3 2–) initial
5
réactif limitant
bécher 2
5,0
5,0
bécher 3
7,5
2,5
1.3.2. Les résultats obtenus sont-il
il en cohérence avec le tableau du TP précédent ?
1.3.3. Quelle est la particularité d’un mélange stœchiométrique ?
1.4. Tableau d’avancement
Bécher 2
I2(aq)
+
nI2
2 S2O32–(aq)
n(S2O3)2-
2 I– (aq)
nI-
+
S4O62–(aq)
n(S4O6)2-
Equation chimique :
Avancement
0
x
xmax =
I2(aq)
+
nI2
2 S2O32–(aq)
n(S2O3)2-
→
2 I– (aq)
nI-
+
Etat du système
Initial
En cours
Final
S4O62–(aq)
n(S4O6)2-
Equation chimique :
Avancement
0
x
xmax =
I2(aq)
+
nI2
-4
1,0×10
2 S2O32–(aq)
n(S2O3)22,0×10-4
→
2 I– (aq)
nI-
+
Etat du système
Initial
En cours
Final
S4O62–(aq)
n(S4O6)2-
stœchiométrie
Equation chimique :
Avancement
0
x
xmax =
→
Etat du système
Initial
En cours
Final
Bécher 3
Compléter les tableaux suivants :