LABO 5.1 La détermination de la chaleur molaire de dissolution d une base solide MISE EN SITUATION La pollution thermique Même si certains résidus déversés dans les cours d eau ne sont pas nécessairement toxiques pour les espèces aquatiques, leur dissolution peut causer de la pollution thermique. Par définition, la pollution thermique correspond à l augmentation ou à la diminution de la température d un cours d eau à la suite d une action faite par l homme. Il est donc important de connaître précisément la chaleur associée à la dissolution d un soluté afin de prendre les mesures nécessaires. But : Déterminer la chaleur molaire de dissolution de l hydroxyde de sodium. MANIPULATIONS 1. À l aide d un cylindre gradué, mesurer 100 ml d eau distillée. 2. Verser l eau distillée dans un calorimètre formé de deux verres de polystyrène superposés. 3. À l aide d un thermomètre, mesurer et noter la température initiale de l eau. 4. Peser 2,00 g d hydroxyde de sodium. 5. Verser le soluté dans l eau. 6. Mettre un couvercle de plastique sur le calorimètre. 7. Insérer le thermomètre dans le trou du couvercle. 8. Agiter le mélange. 9. Mesurer et noter la température la plus élevée ou la plus basse.
LABO 5.2 Relation entre la chaleur molaire de neutralisation acidobasique d une base solide et d une base en solution aqueuse MISE EN SITUATION Les antiacides Un antiacide est une substance basique qui a la capacité de réagir avec l acide chlorhydrique (HCl) qui se trouve dans l estomac. Ces réactions sont souvent accompagnées d un dégagement d énergie. On trouve sur le marché des antiacides à l état solide et d autres en solution aqueuse. L état de la base influe-t-il sur la chaleur mise en jeu lors de la réaction de neutralisation acidobasique? But : Déterminer s il existe une relation entre la chaleur molaire de neutralisation d une solution d acide chlorhydrique et l état de la substance basique. MANIPULATIONS 1. Mettre 50,0 ml de la solution d acide chlorhydrique dans un calorimètre formé de deux verres de polystyrène superposés. 2. À l aide d un thermomètre, mesurer la température initiale de la solution d acide chlorhydrique. 3. Mesurer 50,0 ml de la solution d hydroxyde de sodium (noter la concentration). 4. Verser la solution d hydroxyde de sodium dans le calorimètre. 5. Mettre un couvercle de plastique sur le calorimètre. 6. Insérer un thermomètre dans le trou du couvercle. 7. Agiter le mélange et noter la température la plus élevée. 8. Nettoyer les verres de polystyrène. 9. Mesurer 50,0 ml de la solution d acide chlorhydrique (noter la concentration). 10. Verser la solution d acide chlorhydrique dans le calorimètre. 11. Ajouter 50,0 ml d eau distillée dans le calorimètre. 12. Noter la température initiale de la solution d acide chlorhydrique et de l eau. 13. Peser exactement 2,00 g d hydroxyde de sodium solide. 14. Ajouter l hydroxyde de sodium solide dans le calorimètre. 15. Mettre un couvercle de plastique sur le calorimètre. 16. Insérer un thermomètre dans le trou du couvercle. 17. Agiter le mélange et noter la température la plus élevée.
LABO 1 La détermination de la chaleur molaire de dissolution d une base solide 1. Calculez l énergie absorbée ou dégagée par le calorimètre. Utilisez la moyenne des résultats de température pour faire vos calculs. 2. Calculez la chaleur molaire de dissolution du soluté. 3. Calculez le pourcentage d écart entre la valeur obtenue expérimentalement et la valeur de référence.
4. Le calorimètre a-t-il absorbé ou dégagé de l énergie? Expliquez votre réponse. 5. La dissolution que vous avez effectuée est-elle exothermique ou endothermique? Expliquez votre réponse. 6. Écrivez l équation thermique associée à la dissolution du soluté. LABO 2 Relation entre la chaleur molaire de neutralisation acidobasique d une base solide et d une base en solution aqueuse 1. Calculez l énergie absorbée ou dégagée par le calorimètre pour chacune des bases. Base en solution aqueuse : Base solide :
2. Calculez la chaleur molaire de neutralisation de l acide chlorhydrique pour chacune des bases. Base en solution aqueuse : Base solide : 3. Les réactions de neutralisation acidobasique que vous avez effectuées sont-elles exothermiques ou endothermiques? Expliquez votre réponse. 4. Écrivez les équations thermiques (2) qui sont associées aux réactions de neutralisation que vous avez effectuées. 5. L état de la base influe-t-il sur la chaleur molaire de la réaction? Expliquez votre réponse.
6. Expliquez d où vient la différence entre la chaleur molaire de neutralisation avec une base en solution aqueuse et la chaleur molaire de neutralisation avec une base solide? À quoi correspond cette différence? 7. Calculez le pourcentage d écart entre les valeurs obtenues expérimentalement lors de ce laboratoire et les valeurs de référence. Pour y arriver, consultez les pages 303 à 306 de votre manuel de chimie. Vous y trouverez les chaleurs molaires de production de ces molécules.