Le sel de cuisine solide ne fait pas briller une lampe, mais l’eau salée, si ! Dans ce TP sur l’atome et les ions, tu vas chercher à comprendre ce que contient l’eau salée et pourquoi elle laisse passer le courant.
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Objectif du TP sur l’atome et les ions
Mettre en évidence la présence d’ions dans certaines solutions en comparant la conduction du courant électrique dans différents liquides, et relier cette conduction à la présence d’ions.
Matériel
- Une pile plate de 4,5 V (ou un générateur réglé à 4,5 V)
- Une lampe 4,5 V et son support, des fils de connexion
- Un multimètre utilisé en ampèremètre (calibre mA)
- Deux électrodes (tiges de graphite, ou fils de cuivre)
- Quatre bechers de 100 mL
- Eau distillée, eau du robinet, sel de cuisine, sucre en poudre
- Une balance, une cuillère, un agitateur
Sécurité
Garde les fils et les mains secs en dehors des solutions ; ne touche jamais aux électrodes sous tension plongées dans l’eau. Débranche la pile avant de changer de liquide. Ne goûte rien. Essuie immédiatement les liquides renversés. La tension de 4,5 V est sans danger, mais n’utilise jamais la prise secteur.
Protocole
- Réalise le circuit en série du schéma, interrupteur ouvert (ou pile déconnectée), sans liquide.
- Verse 80 mL d’eau distillée dans un bécher et plonge les deux électrodes, sans qu’elles se touchent (2 cm d’écart).
- Ferme le circuit : observe la lampe et relève l’intensité du courant. Déconnecte la pile.
- Rince les électrodes à l’eau distillée, puis recommence avec l’eau du robinet.
- Prépare de l’eau sucrée : dissous 5 g de sucre dans 80 mL d’eau distillée. Teste-la de la même manière.
- Prépare de l’eau salée : dissous 5 g de sel dans 80 mL d’eau distillée. Teste-la.
- Teste enfin quelques grains de sel solide posés au fond d’un bécher sec entre les électrodes.
- Dans l’eau salée, observe aussi les électrodes quelques secondes.
Mesures à relever
| Liquide ou solide testé | État de la lampe | Intensité I (mA) | Le courant passe-t-il ? |
|---|---|---|---|
| Eau distillée | … | … | … |
| Eau du robinet | … | … | … |
| Eau sucrée | … | … | … |
| Eau salée | … | … | … |
| Sel solide (sec) | … | … | … |
Questions
- Dans quels liquides le courant circule-t-il ? Dans lesquels ne circule-t-il pas ?
- Compare l’eau distillée et l’eau salée : qu’est-ce qui a changé ?
- Le sel solide laisse-t-il passer le courant ? Et l’eau salée, qui contient du sel dissous ?
- Dans un fil de cuivre, quelles particules se déplacent lors du passage du courant ?
- Dans l’eau salée, quelles sont les particules chargées qui peuvent transporter le courant ? Donne leurs formules et leurs signes.
- Pourquoi l’eau sucrée ne conduit-elle pas le courant alors que le sucre est lui aussi dissous ?
- Pourquoi est-il important de rincer les électrodes entre deux mesures ?
Pour aller plus loin
- Augmente la quantité de sel (10 g puis 15 g) : comment évolue l’intensité du courant ?
- Éloigne les électrodes de 2 cm à 4 cm : l’intensité change-t-elle ? Propose une explication.
