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Tony Leparoux, professeur de physique-chimie Chapitre 4 : Réaction du fer avec

Tony Leparoux, professeur de physique-chimie Chapitre 4 : Réaction du fer avec l’acide chlorhydrique 1/ Le casting : Le fer et acide chlorhydrique A/ TP : Quels ions contient une solution d’acide chlorhydrique ? Je pense que l’acide contient des ions hydrogènes H+ responsables de l’acidité et des ions chlorure Cl- responsables (dans chlorhydrique, il y a « chlor ») Quels sont les ions présents dans une solution d’acide chlorhydrique ??? Acide chlorhydrique Test au papier pH : pH = 1 (acide) présence de H+ Test au nitrate d’argent Précipité blanc laiteux qui noircit à la lumière Présence de Cl- Tony Leparoux, professeur de physique-chimie L’acide chlorhydrique est une solution ionique constituée d’ions hydrogène H+ et d’ion chlorure Cl- Formule : (H+ + Cl-) Elle est neutre électriquement car contient autant d’ions H+ que d’ion Cl-. Dangers : 1/ Quels sont les dangers de l’acide chlorhydrique concentré ? Irritant, corrosif, toxique et dangereux pour l’environnement. 2/ Donne les 2 grands domaines d’application de l’acide chlorhydrique ? L’industrie pharmaceutique et chimique et le domaine domestique. 3/ Donne quelques précautions à prendre lorsque tu utilises de l’acide chlorhydrique  Ne pas laisser à la portée des enfants.  Garder l’emballage et les étiquettes intactes sur le flacon.  Ne pas respirer, ni ingérer.  N’acheter que la quantité nécessaire.  Diluer pour les utilisations.  Porter des gants épais, blouse, lunettes de protection.  Ne pas verser de l’eau dans l’acide.  Ne pas mélanger aux autres produits ménagers : eau de javel, destop… sous peine de réactions chimiques violentes et toxiques. Information sur l’acide chlorhydrique Liquide légèrement verdâtre concentré à 33% Production mondiale annuelle : 21 millions de tonnes Utilisation à la maison :  Détartrage et désinfection des toilettes, robinets…  Suppression des traces de ciments sur les carrelages.  Décapage des métaux oxydés (fer, acier…)  Ajustement du pH des piscines.  Constituant principal des sucs gastriques Utilisation industrielle :  Pour la fabrication du PVC, polyuréthane…  Pour la fabrication des médicaments, la vitamine C, asparthame  Pour le nettoyage des cuirs, dans les constructions.  Extraction du pétrole.  Arme chimique (gaz moutarde, phosgène…) --------------------------------------------------- Toxicité gigantesque Très corrosif Très irritant pour les voies respiratoires ---------------------------------------------------  En cas d’inhalation des vapeurs : Irritations potentiellement mortelles.  En cas de contact avec la peau : Brulures graves, très graves blessures  En cas de contact avec les yeux Brulures, danger de perte de la vue  En cas d’ingestion : Lésions très graves de la bouche, de l’estomac, de l’œsophage, des intestins. Perforation. Potentiellement mortelles. Le fer  Catégorie de matériau : Métal  Couleur : grise L’atome de fer  Nombre d’électrons: 26  Nombre de charges positives dans le noyau : 26  Charge électrique globale : neutre (0)  Taille : 10-10 m  Propriété électrique : Conducteur car possède des électrons libres Utilisation : Construction, objets d’arts… Tony Leparoux, professeur de physique-chimie Ion Chlorure Cl- Cuivre Cu2+ Fer II Fe2+ Fer III Fe3+ Zinc Zn2+ Réactif Solution de nitrate d’argent (Ag+ et NO3) Soude Précipité 2/ Quelle est l’action de l’acide chlorhydrique sur le fer ? 1/ Ce que je pense que l’origine de l’explosion : R ( /2)  C’est le contact de l’acide chlorhydrique avec la flamme de l’allumette qui a provoqué l’incendie. Blanc qui noircit à la lumière Visiblement, la gendarmerie ne tirera pas de grandes conclusions avec les déclarations de ce chef d’entreprise. Le commissaire Pierre Gilles de Gennes » décide d’inspecter les lieux. Pendant ce temps, la victime, Jean Fujuti, a été interrogée par l’adjudant-chef de la gendarmerie de Rians Georges Charpak. Ses déclarations sont surprenantes : « Comme d’habitude, il était 1h45 du matin lorsque je suis rentré dans le bâtiment de « BIG FERRAILLE ». J’ai trouvé bizarre que des grandes flaques de liquide se trouvaient au sol. J’ai continué ma ronde et je me suis allumé une cigarette. Au moment où j’ai craqué mon allumette, j’ai senti comme une grosse explosion au niveau de mon visage. Cela m’a brulé au troisième degré. Il n’y avait aucune odeur de gaz dans le bâtiment » . Nuit du 8 novembre 2012 : A Rians (Haut-var), un surveillant de nuit a été gravement blessé suite à une explosion incendiaire dans l’entreprise « BIG FERRAILLE » qui, comme son nom l’indique, est un ferrailleur (vendeur d’outils en fer usagés). Les pompiers ont rapidement éteint l’incendie et la victime, Jean Fujuti, a été transportée au service d’urgences de l’hôpital d’Aix en Provence. A ce jour, il est totalement rétabli. Le chef d’entreprise, Alain Dubourg, a immédiatement été interrogé par la gendarmerie de Rians. Il affirme : « Je n’ai rien à me reprocher. Mon entreprise respecte totalement les règles de sécurité en vigueur imposées par l’ISO. Ce drame est incompréhensible ». L’adjudant-chef Georges Charpak et le commissaire Pierre Gilles de Gennes font le point sur la situation. - G. Charpak : « Dis-moi, j’ai obtenu des déclarations de la victime. Elle dit que c’est lors de l’allumage de sa cigarette qu’il y a eu l’explosion. » - P.G de Gennes : « J’ai fait le tour du bâtiment : il y a beaucoup de fer mal rangé et j’ai trouvé une énorme citerne d’acide chlorhydrique à l’intérieur. Elle était en très mauvais état et elle fuyait comme le tonneau des Danaïdes». - G. Charpak : « Tiens, cela pourrait confirmer la présence des flaques de liquide constatées par Jean FUJUTI lorsqu’il a fait sa ronde ». - P.G de Gennes : « Je ne m’y connais pas vraiment mais cela doit surement avoir un lien avec l’explosion. J’envoie tout de suite un peu de liquide de la flaque au laboratoire de la police scientifique, pour l’analyse. A priori, le liquide n’est pas inflammable. » - G. Charpak : « As-tu regardé si quelqu’un avait déposé des explosifs dans l’entreprise ? Ou bien qu’il y a une fuite de gaz dans l’entrepôt ? » - P.G de Gennes : « J’ai vérifié : rien de tout ça, mon ami….» Tony Leparoux, professeur de physique-chimie  C’est le contact de l’acide chlorhydrique avec le fer qui a dû engendrer une réaction chimique. Un gaz a dû être émis et a dû exploser avec la flamme de l’allumette. 2/ Ce que je vais faire pour vérifier : R ( /3) 3/ Je réalise l’expérience . F ( /4) 4/ Ce que j’observe (résultats) : C ( /2) En effet, quand on met du fer en contact avec de l’acide chlorhydrique, il se forme un gaz qui, en contact d’une allumette, produit un jappement (« pop »). C’est l’expérience du « chien qui aboie ». 5/ Ce que je conclus : C ( /2) Le fer réagit avec l’acide chlorhydrique en produisant un gaz, qui au contact d’une allumette, produit un jappement « pop » : ce gaz est du dihydrogène. Il semble bien que ce soit un gaz qui ait produit l’explosion. Mais Il faut des preuves supplémentaires pour le confirmer ! L’adjudant-chef Pierre Gille de Gennes a récolté le liquide au sol. Ce liquide est présent sur le bureau. Il va falloir analyser sa composition et la comparer à la composition de ton tube à essai à toi. 6/ Donne le nom des deux détecteurs utilisés au chapitre 3 pour détecter les ions. S ( /2) Les deux détecteurs sont : nitrate d’argent et soude. 7/ Réalise les tests chimiques (avec les 2 détecteurs) sur 2 échantillons de ta solution. F ( /3) Solution + détecteur 1 Solution + détecteur 2 Précipité vert kaki Précipité blanc laiteux qui noircit à la lumière Test n°1 TEST n°2 Schéma des résultats Schéma de l’expérience Tube à essai + bouchon. Morceau, limaille ou clou en fer. Le même acide chlorhydrique que dans la citerne. Allumette Tony Leparoux, professeur de physique-chimie 8/ Note tes résultats dans le tableau ci-dessous : R ( /3) Précipité de couleur… Quel ion est mis en évidence ? Test n°1 : avec la soude verte Ion fer II Fe2+ Test n°2 : avec le nitrate d’argent Blanc laiteux qui noircit à la lumière Ion chlorure Cl- Quelle est donc la composition de la solution du tube ? Chlorure de fer II (Fe2+ + 2 Cl-) 9/ Note, AVEC DES MOTS, l’équation de la réaction chimique entre le fer et l’acide chlorhydrique ? C ( /2) Acide chlorhydrique + fer = dihydrogène + solution de chlorure de fer II 10/ Compare maintenant tes résultats avec le liquide de l’entrepôt qui se trouve sur le bureau. Quels ions sont présents dans ce liquide et quelle conclusion en tires-tu? R ( /3) On trouve bien des ions fer II Fe2+ et des ions chlorure Cl- dans le liquide présent sur le bureau. 11/ Rédige un rapport final au commissaire Pierre Gilles de Gennes pour lui indiquer : C ( /4)  La composition de la flaque de liquide de l’entrepôt. L’origine de l’explosion. Suite à mes expériences, je peux vous dire que c’est bien uploads/Finance/ chapitre-4-reaction-du-fer-avec-l-acide-chlorhydrique.pdf