Recherche des constituants d'un engrais (niveau Terminale S Spécialité physique-chimie)
On se propose de mettre en évidence la présence de trois constituants d'un engrais à l'aide d'expériences aisément réalisables. Ces manipulations peuvent servir à introduire le dosage des ions nitrates ( )
Matériel :
- 3 tubes à essais sur portoir
- 3 pipettes simples
Produits :
- engrais
- solution de nitrate d'argent à 1 mol.L-1
- tournure de cuivre
- acide sulfurique à 5 mol.L-1
- solution de chlorure de baryum à 1 mol.L-1
Protocole :
1. Lire attentivement l'étiquette de l'engrais dont vous devez mettre en évidence trois des constituants. Les repérer en observant les produits disponibles sur la paillasse. Vous vous aiderez du tableau suivant qui regroupe les tests caractéristiques de quelques ions.
| ions à tester | Cl-(aq) | NO3-(aq) | SO42-(aq) |
| réactifs | Ag+(aq) | Cu(s) milieu acide | Ba2+(aq) puis H3O+(aq) |
| observations | précipité blanc qui noircit à la lumière | Sous hotte. Bleuissement de la solution car formation d'ions Cu2+(aq). Vapeurs rousses éventuellement |
précipité blanc qui persiste après ajout d'acide chlorhydrique |
2. Mettre en oeuvre les expériences adéquates afin de mettre en évidence ces trois constituants. Noter ses observations
Exploitation :
1. A l'aide de schémas clairement légendés, résumer les observations.
2. Ecrire les deux équations de réaction de précipitation.
3. 1.Ecrire l'équation de la réaction d'oxydoréduction sachant que les couples oxydant / réducteur mis en jeu sont Cu2+(aq) / Cu(s) et NO3-(aq) / NO(g).
3.2. Le monoxyde d'azote réagit avec le dioxygène pour donner des vapeurs rousses de dioxyde d'azote qui est un gaz toxique. Pourquoi a-t-il été nécessaire de réaliser cette manipulation sous hotte ?
Réponses
Pour rédiger le protocole expérimental, il suffit de lire le tableau. Les schémas doivent être soignés, en couleur afin de résumer les observations.
2. Ag+(aq) + Cl-(aq) = AgCl(s) et Ba2+(aq) + SO42-(aq) = BaSO4(s)
3.1. Il faut combiner les deux demi-équations électroniques: 3Cu(s) + 2NO3-(aq) + 8H+(aq) = 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l)
3.2. Même si les vapeurs rousses ne sont que rarement visibles, il faut réaliser cette expérience sous hotte puisque le monoxyde et le dioxyde d'azote sont toxiques.