Une pastille effervescente qui mousse dans l’eau fait-elle perdre de la masse à l’ensemble ? Dans ce TP sur l’équation de réaction, tu pèses un système avant et après une transformation, flacon fermé puis ouvert, pour vérifier la conservation de la masse.
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Objectif du TP sur l’équation de réaction
Montrer que la masse totale se conserve lors d’une transformation chimique, et expliquer la perte de masse apparente quand un gaz s’échappe.
Matériel
- Une balance précise à 0,1 g (ou 0,01 g)
- Une bouteille en plastique épais de 50 cl avec bouchon
- Un petit récipient (bouchon de bouteille) et du bicarbonate de soude (2 g)
- Du vinaigre blanc (30 mL), une éprouvette graduée
- Un chronomètre et un essuie-tout
Sécurité
Port de lunettes. N’utilise que de petites quantités (2 g de bicarbonate au maximum) : le gaz formé fait monter la pression dans un flacon fermé. N’utilise jamais une bouteille en verre, et dévisse le bouchon lentement, bouteille orientée loin du visage.
Protocole
- Verse 30 mL de vinaigre dans la bouteille.
- Place 2 g de bicarbonate dans le petit récipient et pose-le dans la bouteille, debout, sans le renverser. Ferme la bouteille.
- Pèse l’ensemble : note la masse m1.
- Sans ouvrir, incline la bouteille pour renverser le bicarbonate dans le vinaigre. Observe.
- Quand l’effervescence s’arrête, pèse de nouveau : m2.
- Ouvre doucement le bouchon et pèse tout de suite après : m3.
- Laisse la bouteille ouverte 2 minutes, bouchon posé à côté, et pèse encore : m4.
- Recommence ensuite avec une bouteille laissée ouverte dès le départ pour comparer : m5 (avant), m6 (après).
Mesures à relever
| Mesure | Situation | Masse (g) |
|---|---|---|
| m1 | fermée, avant | … |
| m2 | fermée, après réaction | … |
| m3 | juste après ouverture | … |
| m4 | ouverte 2 min | … |
| m5 | flacon ouvert, avant | … |
| m6 | flacon ouvert, après | … |
Questions
- Décris ce que tu observes quand le bicarbonate est mis en contact avec le vinaigre.
- Compare m1 et m2 : que peux-tu dire ?
- Compare m2 et m4 : calcule la différence et explique-la.
- Quel gaz s’est formé ? Comment le prouver (eau de chaux) ?
- Quel est le réactif limitant s’il reste du bicarbonate non dissous ?
- Écris le bilan de la réaction en mots (bicarbonate + vinaigre → …).
- Pourquoi faut-il peser l’ensemble du système et non seulement le liquide ?
- Pourquoi ne doit-on pas utiliser une grande quantité de bicarbonate dans une bouteille fermée ?
Pour aller plus loin
- Refais l’expérience avec le double de vinaigre : la masse de gaz formé change-t-elle ?
- Dessine un schéma des atomes avant et après pour la formation du dioxyde de carbone.
