L identification de substances inconnues Travail de science Présenté à Monsieur Robert Breton Par Prénom et Nom Et Prénom et Nom SCT 30602 La PorteduNord Octobre 2039
But du laboratoire : Identifier des substances inconnues à l aide de propriétés caractéristiques. Hypothèse : Nous croyons qu identifier les substances inconnues sera facile, car chacune a ses propriétés caractéristiques propres à elle. Matériel : Un solide insoluble dans l eau Un solide soluble dans l eau Un liquide Un gaz Une balance (0,01g) Un cylindre gradué (100ml) Un cylindre gradué (25ml) Un flacon laveur avec eau distillée Un détecteur de conductibilité électrique Un support à éprouvette 3 éprouvettes et bouchons Une spatule Un fil en boucle Manipulations : Partie 1 : Le solide insoluble dans l eau : Un brûleur Bunsen Du papier de dichlorure de cobalt Un bécher (50ml) Une plaque chauffante Une pince à thermomètre Une seringue (140ml) De l eau de chaux Eclisses de bois Allumettes Comptegouttes 1. Noter la COULEUR du solide, la MASSE du solide et le VOLUME du solide (cylindre gradué + eau). 2. Calculer la masse volumique du solide (g/l). 3. Mesurer la CONDUCTIBILITÉ ÉLECTRIQUE du solide. 4. Nettoyer les instruments et l aire de travail. Calculs : Masse volumique du solide : m m = 6,55 g V v = volume de l eau avec le solide volume eau = 33ml 29ml = 4 ml Donc : 6,55 g 4 ml (6,55 divisé par 4)= 1,6375 g/ml Masse volumique = 1,6375 g/ml
Partie 2 : Le solide soluble dans l eau : 1. Noter la COULEUR du solide. 2. Déterminer la MASSE VOLUMIQUE du liquide : a. Mesurer 5 ml d eau distillée et verser dans l éprouvette ; b. Ajouter par très petites quantités à la fois (0,1g à la fois) le solide, agiter la solution et continuer jusqu à ce que le solide ne se dissout plus ; c. Calculer la masse du solide dissout ; d. Calculer la solubilité du solide (g/l) ; 3. Nettoyer les instruments et l aire de travail puis changer de poste de travail. 4. Faire passer le test de la RÉACTION À LA FLAMME au solide : a. Tremper le fil en boucle dans de l eau distillée, puis dans le solide ; b. Passer le fil sous la flamme du brûleur Bunsen et noter la couleur de la flamme ; 5. Nettoyer les instruments et son aire de travail. Calculs : Solubilité du solide : g? g = on a mit 3 fois 0,4g donc 3x0,4 = 1,2 g ml 1000 ml (1L) ml = 5 ml Donc : 1,2 g? 5 ml 1000 ml ( 1,2 x 1000 divisé par 5) = 240 g Solubilité = 240 g/l Partie 3 : Le liquide : 1. Noter la COULEUR du liquide. 2. Déterminer la MASSE VOLUMIQUE du liquide : a. Peser le cylindre gradué vide de 25 ml ; b. Verser exactement 20 ml du liquide inconnu dans le cylindre gradué et peser le cylindre avec le liquide, puis noter le résultat c. Calculer la masse volumique du liquide. 3. Vérifier la réaction du liquide au PAPIER DE CoCl 2 : Tremper un morceau de papier dans le liquide et noter la couleur du papier. 4. Déterminer le POINT D ÉBULITION du liquide : a. Verser 20 ml de liquide dans le bécher, déposer le bécher sur la plaque chauffante et fixer le thermomètre au support universel (s assurer que le thermomètre soit vers le milieu de la solution).
b. Chauffer le liquide jusqu à son point d ébullition et noter le résultat. 5. Nettoyer les instruments et son aire de travail. Calculs : Masse volumique du liquide : m m = cylindre avec liquide cylindre vide = 66,13 50,25 = 15,88 g V v = 20 ml Donc : 15,88 g 20 ml (15,88 divisé par 20) = 0,794 g/ml Masse volumique = 0,794 g/ml Partie 4 : Le gaz : 1. Noter la COULEUR du gaz. 2. Déterminer la MASSE VOLUMIQUE du gaz : a. Placer le bouchon puis faire le vide dans la seringue ; insérer le clou immédiatement. b. Prendre la masse de la seringue vide (avec le bouchon et clou) ; noter le résultat. c. Retirer le clou et le bouchon puis faire remplir la seringue de gaz et noter le volume. d. Prendre la masse de la seringue avec le gaz, le bouchon et le clou et noter le résultat. e. Calculer la masse volumique du gaz puis noter le résultat. 3. Faire passer au gaz le test de L EAU DE CHAUX : a. Remplir une éprouvette de gaz (de la seringue) et mettre rapidement le bouchon. b. Verser rapidement un peu d eau de chaux dans l éprouvette, remettre le bouchon et agiter doucement l éprouvette. Noter le résultat. 4. Faire passer au gaz le test de L ÉCLISSE DE BOIS : a. Remplir une autre éprouvette de gaz et mettre rapidement le bouchon. b. Insérer rapidement une éclisse de bois enflammée dans l éprouvette. Noter le résultat. 5. Faire passer au gaz le TEST DU TISON : a. Remplir une autre éprouvette de gaz et mettre rapidement le bouchon. b. Insérer rapidement un tison dans l éprouvette. Noter le résultat. 6. Nettoyer les instruments et son aire de travail.
Calculs : Masse volumique du gaz : m V m = masse seringue avec gaz (+bouchon et clou) masse seringue vide (+boucon et clou) = 76,94 76,77 = 0,17 g V = 140 ml Donc : 0,17 g 140 ml (0,17 divisé par 140) = 0,001214 g/ml Masse volumique = 0,001214 g/ml : Tableau #1 : Le solide INSOLUBLE dans l eau Masse Volume Masse volumique Conductibilité électrique Grisnoir 6,55 g 4 ml 1,6375 g/ml Conducteur Tableau #2 : Le solide SOLUBLE dans l eau Solubilité Réaction à la flamme Bleu 240 g/l Flamme verte
Tableau #3 : Le liquide Masse volumique Dichlorure de cobalt Point d ébullition Incolore 0,794 g/ml Reste bleu 50 o C Tableau #4 : Le gaz Masse volumique Eau de chaux Eclisse de bois enflammée Tison Incolore 0,001214 g/ml Devient jaune Aucune réaction Rallume la flamme Analyse : En comparant les résultats de nos expériences avec les propriétés caractéristiques de chaque élément dans le manuel, nous arrivons aux résultats suivants : La substance qui était le solide insoluble serait du carbone. Celle qui était le solide soluble serait du sulfate de cuivre. Celle qui était le liquide serait du méthanol. La substance qui était le gaz serait du dioxygène. Les propriétés caractéristiques qui nous ont aidés à déterminer les substances étaient la description, les dangers et précautions, la température d ébullition, la masse volumique, la conductibilité électrique, la solubilité dans l eau et quelques propriétés chimiques. La majorité de nos résultats étaient plutôt semblables à ceux du manuel. Cependant, il y eut quelques erreurs :
Le solide insoluble, soit le carbone, était moins exacte pour sa masse volumique. La solubilité du solide soluble, soit le sulfate de cuivre, changeait un peu par rapport à celle inscrite dans le manuel. Le gaz, soit le dioxygène, réagissait à l eau de chaux alors qu il n aurait pas dû. Les erreurs qui ont pu faire varier les résultats finaux seraient peutêtre causées dans la mesure des quantités des substances, dans nos calculs ou dans la propreté du matériel, comme peut- être dans le cas de l éprouvette qui a servie à faire notre expérience du gaz avec l eau de chaux. Conclusion : Le but était d identifier des substances inconnues à l aide de propriétés caractéristiques, il a été ateint. Nous croyions qu identifier les substances inconnues serait facile, car chacune a ses propriétés caractéristiques propres à elle. Nous avions donc raison.