Dégazage d une eau pétt iillllan tte PC - Niveau 5 e - T.P. 7 - L eau dans ntre envirnnement - Applicatin des savir-faire nuvellement acquis Nm : Prénm : Classe : 5e Cmpétences mises en œuvre et évaluées (A B C) Respecter un prtcle expérimental Nter les bservatins et les résultats en utilisant des mts scientifiques Manipuler avec sin et ranger le matériel Légender et écrire avec sin En curs de SVT (la respiratin en milieu aquatique), vus avez mntré que des gaz étaient dissus dans l eau. Quel gaz dissus indispensable à la respiratin avez-vus mis en évidence? Et cmment? Quelle est l imprtance de ce gaz pur les êtres vivants? Quels facteurs influent sur la quantité de gaz dissus dans l eau d une rivière? L eau pétillante cntient du gaz. Nus allns mettre en évidence le gaz cntenu dans une eau pétillante et déterminer la nature de ce gaz. Remarque, n évitera de parler d eau gazeuse (expressin usuelle) pur ne pas cnfndre avec l eau à l état gazeux (vapeur d eau). On peut par cntre utiliser le terme d eau gazéifiée.! Attentin pur expérimenter prter une bluse. A. Prtcles expérimentaux Prpsez deux techniques pur faire échapper le gaz cntenu dans l eau pétillante? B. Premier prtcle de dégazage : (cmpléter) Matériel à dispsitin et mntage Un chauffe balln électrique, un verre balln, un buchn en cautchuc à un tru, un tube à dégagement gazeux flexible, un têt à gaz, un cristallisir u un grand bécher, 2 tubes à essais, 2 buchns adaptés aux tubes à essais, une buteille d eau minérale pétillante. 7TPEaupetill.dc - 1 - J-P Berger d après «Fiches Pierrn» - 9/01/10
1. La réalisatin du mntage Remplir entre mitié et 2/3 le balln avec l'eau minérale pétillante et le bucher à l'aide d'un buchn dans lequel est inséré un tube à dégagement gazeux flexible. Remplir le cristallisir u le bécher aux 3/4 d eau du rbinet (le tube à dégagement gazeux dit être immergé). Placer l'autre extrémité du tube à dégagement dans le cristallisir (u dans le bécher) en le faisant passer à l intérieur du têt. Pser le balln sur le chauffe balln éteint et frid. Remplir cmplètement 2 tubes à essais avec de l'eau du rbinet. Maintenir le tube fermé avec un digt et le returner uverture vers le bas. Descendre verticalement le tube dans le cristallisir (u le bécher), enlever le digt qui le ferme lrsque l uverture du tube est plngée dans l eau. Recmmencer avec le 2 e tube. Caler les tubes cntre la pari du cristallisir u du bécher. Attentin, ne pas les placer immédiatement audessus du tube à dégagement gazeux. Mettre en marche mdérément le système de chauffage, laisser se dégager l'air cntenu dans le balln audessus de l eau pétillante. Déplacer le tube à dégagement verticalement sur le têt dans le cristallisir u au-dessus du tube flexible en l inclinant cntre la pari du bécher. Lrsqu un tube à essai est plein le fermer sus l eau avec un buchn et remplir le 2 e tube à essai. On mettra fin à la manipulatin en arrêtant le chauffage lrsque les 2 tubes à essais snt pleins. Pendant que l'eau cntinue de chauffer mdérément, légender le schéma du mntage à l'aide des mts qui figurent sur la liste de matériel à dispsitin (page 1). Appeler le prfesseur. Ntatin du savir-faire expérimental sur 4 pints. 2. Les bservatins et leur interprétatin Qu bservez-vus dans le balln et en particulier lrsque l eau est chauffée mdérément? Décrire le gaz recueilli. L eau minérale pétillante est-elle pure u bien est-ce un mélange hmgène? u hétérgène? Argumentez. On dit que le gaz est dans l eau. Quelle prpriété sur la slubilité des gaz dans l eau a-t-n utilisé pur dégazer l eau pétillante? Quelles snt les précautins à prendre pur cnserver une bissn pétillante après l uverture de la buteille? 7TPEaupetill.dc - 2 - J-P Berger d après «Fiches Pierrn» - 9/01/10
C. Identificatin du gaz recueilli 1. Prtcle expérimental Ouvrir le tube 1 cntenant le gaz recueilli. Verser rapidement de l'eau de chaux (4 à 5 ml) dans le tube à essai. Bucher de nuveau avec le buchn et agiter le cntenu du tube. - Qu'bserve-t-n? 2. Observatin et interprétatin Décrire vtre bservatin. Quel est le gaz cntenu dans les eaux pétillantes? D. Une prpriété du gaz recueilli 1. Prtcle expérimental Allumer une allumette. Ouvrir le tube 2 cntenant le gaz recueilli. Plnger l allumette enflammée dans le tube sans tucher les paris - Qu'bserve-t-n? 2. Observatin et interprétatin Décrire vs bservatins. Interpréter. Cmpléter en culeur le texte à trus. L eau de chaux se truble uniquement en présence de. L usage de l eau de chaux est un test de recnnaissance _. La flamme est éteinte en présence de. D autres gaz ( ) empêchent la cmbustin. Éteindre une flamme n est pas un test de recnnaissance E. Deuxième prtcle de dégazage : (cmpléter) (réalisé au bureau) Cette manipulatin permet de décuvrir une autre prpriété du gaz recueilli. Matériel à dispsitin. Un petit flacn, eau minérale pétillante, un balln gnflable, une balance. On aura pris sin de gnfler et dégnfler le balln à plusieurs reprises pur le rendre suple et facilement défrmable. Prtcle expérimental. 1 ère partie du prtcle. On remplit le petit flacn d eau pétillante au 3/4 (n peut aussi utiliser directement une petite buteille d eau pétillante). On adapte le balln gnflable au gult du flacn (u de la petite buteille). On mesure la masse de l ensemble au début de l expérience M 0 (flacn, eau pétillante et balln). On agite. On bserve. 2 e partie du prtcle. On mesure la masse M 1 lrsque l eau pétillante est dégazéifiée. On perce le balln avec une aiguille puis n mesure la masse en fin d expérience M final. 7TPEaupetill.dc - 3 - J-P Berger d après «Fiches Pierrn» - 9/01/10
Ntez la masse au début de l expérience M 0. Ntez les bservatins lrs de la 1 ère partie du prtcle. Ntez la masse M 1 après agitatin. Ntez les bservatins lrs de la 2 e partie du prtcle. Ntez la masse M final après avir percé et vidé cmplètement le balln. Cmparez les masses M 0, M 1 et M final. Cmment expliquer la différence de masse? F. Bilan La carte d identité du gaz recueilli (Recherche cmplétée à la maisn) Cmpléter le tableau. NOM État à la température rdinaire Masse Culeur Odeur 1,8 g à 20 C et pressin nrmale. Aucune Prpriétés Txicité Test d'identificatin 7TPEaupetill.dc - 4 - J-P Berger d après «Fiches Pierrn» - 9/01/10
PC - Niveau 5 e - T.P. 7 - L eau dans ntre envirnnement - Applicatin des savir-faire nuvellement acquis Nm : Prénm : Classe : 5e Cmpétences mises en œuvre et évaluées (A B C) Effectuer une recherche sur Internet Trier les infrmatins Rédiger des textes en utilisant des mts scientifiques Respecter les cnsignes et présenter avec sin G. Réfléchir et s infrmer (Recherche faite à la maisn) 1. Le dixyde de carbne peut-il returner dans l eau? Matériel à dispsitin. Un bécher, un tube à essai fermé par un buchn cntenant le gaz recueilli par dégazage d une eau pétillante, un petit bracelet élastique, de l eau buillie et refridie à l abri de l air. Prtcle expérimental utilisé. Placer un élastique (repère) à envirn 3 cm de l uverture du tube cntenant le dixyde de carbne prvenant du dégazage de l eau pétillante. Returner le tube sur une cuve à eau et enlevez le buchn. Faire entrer de l eau jusqu au repère en l inclinant légèrement. Rebucher le tube avec le puce, le srtir et agiter vigureusement. Returner à nuveau le tube dans l eau puis débuchez le tube. Repère Que cnstatez-vus? Quelle prpriété du dixyde de carbne vient d être mise en évidence? 2. Réfléchir en utilisant les acquis en chimie et SVT Cmment expliquer le gaz dissus dans l eau pétillante s échappe dans l air lrsque j agite alrs que dans les dcuments étudiés en début d année en SVT (respiratin dans l eau) u dans l expérience cidessus, vus avez mis en évidence que l agitatin de l eau permet l enrichissement de l eau en gaz prvenant de l air? 7TPEaupetill.dc - 5 - J-P Berger d après «Fiches Pierrn» - 9/01/10
3. Infrmatins cmplémentaires cncernant les bissns pétillantes a) Un dcument Une bissn pétillante est une bissn cntenant plus u mins de dixyde de carbne dissus. Seln la nature de la bissn, un ajut plus u mins imprtant de gaz sus pressin est nécessaire. Certaines surces d eau minérale furnissent de l'eau déjà pétillante. Mais ces eaux devant être traitées avant d être cmmercialisées, n pratique un dégazage puis une réinjectin de ce même gaz en quantité différente lrs de la mise en buteille. Depuis l'antiquité, l'hmme a pressé les raisins pur en recueillir le jus.la fermentatin naturelle, due à l'actin de levures présentes dans le mût (jus nn fermenté btenu à partir des grains de raisin écrasés) a transfrmé le sucre en alcl et en gaz carbnique.le gaz s'échappant de lui-même, il en est resté le jus alclisé. Le vin était né ( http://www.vignbletiquette.cm/inf/genslv.htm). Certaines bissns (le vin de Champagne par exemple) snt naturellement pétillantes. On réalise une fermentatin en buteille. Histriquement, les premières eaux pétillantes étaient préparées en ajutant du bicarbnate de sdium à la limnade. Une réactin chimique entre le bicarbnate de sdium et l'acide citrique créait du dixyde de carbne. b) Recherche à la maisn On utilisera le dictinnaire, les encyclpédies et Internet (adresses de site sur le site du lycée). Citer une eau pétillante du cmmerce naturellement pétillante qui réutilise le gaz de la surce et une eau pétillante gazéifiée artificiellement. Cmment fabrique-t-n la limnade artisanale? Purqui la fermentatin avec des raisins entiers est-elle pssible naturellement sans ajuter de levure? 7TPEaupetill.dc - 6 - J-P Berger d après «Fiches Pierrn» - 9/01/10