TP Géné 4
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1. tous les At et affiche dans le tableau la valeur lue sur le conductim tre R sultat du test a Une valeur num rique appara t dans le tableau tout est OK Passer l tape suivante b Un message d erreur appara t i Appuyer sur Arr ter ii R activer la premi re cellule iii Relancer la mesure Le bouton sert arr ter l acquisition Ne pas confondre avec STOP qui met fin la liaison entre l ordinateur et le conductim tre Apr s le test supprimer le contenu des cellules et s assurer que la premi re cellule est de nouveau active ACQUISITION CINETIQUE Le moment o les deux r actifs sont m lang s constitue le moment t 0 de l acquisition Une solution contenant le premier r actif est d j dans le b cher thermostat ici la solution d ester Une solution contenant le second r actif est dans un erlenmeyer immerg dans le bain thermostat ici la solution de soude Les deux solutions sont donc la m me temp rature Introduire la solution de soude dans la solution d ester et d clenchant l acquisition en cliquant sur TRAITEMENT DES DONNEES 1 Lorsque l acquisition est achev e enregistrer les donn es nommer votre fichier en y indiquant votre vos nom s sur l espace Partage du r seau 2 Nommer la colonne A sigma 3 Pour afficher l instant t en regard de chaque valeur de conductivit a Nommer t avec son unit la colonne B b Rentrer les trois premi res valeurs n2. Chimie PC TP G n 4 Marcelin Berthelot D coloration de la ph nolphtal ine Spectrophotom trie Saponification de l ac tate d thyle Conductim trie Bain thermostat 1 D coloration de la ph nolphtal ine 1 1 Pr sentation de la ph nolphtal ine Source Wikipedia La ph nolphtal ine fut d couverte et synth tis e en 1871 par Adolf von Baeyer par condensation d une mol cule d anhydride phtalique sur deux mol cules de ph nol Elle tire son nom des deux r actifs Utilis e comme indicateur color de pH la ph nolphtal ine change de couleur par suite d une modification de sa structure s eje z z 2 eje chimique lors du passage de la forme proton e Hin milieu acide celle de sa forme d proton e In milieu basique Sa zone de virage se situe aux alentours de 8 eje ol LA 2 ex En milieu tr s basique les ions HO sont fortement concentr s et s additionnent sur In pour donner une troisi me forme 3 37 5o za z i z zz sn FN In OH galement incolore C est la cin tique de cette r action qui est tudi e dans cette activit exp rimentale Une s 2 cons quence visible de cette addition est la disparition de la coloration rose de la solution due In Les diff rentes formes de la ph nolphtal ine en solution aqueuse I pi 2 Couleur orange incolore rose fuschia incolore e a 1 2 Principe de l a
3. RDINATEUR Allumer l ordinateur et ouvrir le logiciel Graphe 2D la fen tre Tableau est active Dans la barre de menu cliquer sur l ic ne repr sentant des outils 1 Cliquer sur l ic ne repr sentant des thermom tres 2 Choisir alors COM3 l appareil utilis est le conductim tre de marque Jenway 3 Valider en cliquant sur V P Enee 5p i Graphe 2 D Fichier Fen tre Aide Fichier Fen tre Aide gt kia Tableau dition d une case F2 menu local clic du bouton droit Mb de lignes 100 Nb de colonnes 4 a Graphe 2 D La Fichier Fen tre Aide gt La Tableau dition d une case F2 menu local clic du bouton droit ES 1 Nb de lignes 100 Nb de colonnes 4 Nbdechiffres 4 rs 7 Z ACQUISITION REGLAGE DU PAS DE MESURE 1 Cliquer sur GO si une valeur s affiche dans la colonne A l effacer 2 S lectionner l intervalle de mesure At 30 s avec l ascenseur horizontal situ droite du bouton mesure TEST DE LA CONNEXION ORDINATEUR APPAREIL Afin de v rifier que l acquisition automatique est correctement programm e pour suivre l tude cin tique effectuer un essai l aide de la solution d ester 1 Avant de lancer une mesure activer la case dans laquelle le logiciel va afficher la premi re valeur en g n ral la premi re ligne de la colonne A Avec le bouton lancer l enregistrement des donn es le logiciel interroge l appareil
4. ctivit pH gt 12 la ph nolphtal ine se d colore lentement selon un processus renversable Qui pourra tre not C color HO D incolore Pourquoi la spectrophotom trie d absorption est elle adapt e cette tude cin tique L absorbance A de la solution une longueur d terminer sera relev e au cours du temps sachant que la forme D n absorbe pas dans le visible L absorbance de la solution au bout d un temps de r action infini sera mesur e l aide d une solution pr par e la veille et laiss e la temp rature de la pi ce Conditions exp rimentales e Les ions hydroxyde HO sont introduits en grand exc s par rapport la ph nolphtal ine e La r action directe et la r action inverse sont d ordre apparent un par rapport leur r actif respectif 1 3 Exp rience e Mesurer la temp rature laquelle est faite l exp rience e Choisir la longueur d onde de travail Comment choisir la longueur d onde de travail e Faire le z ro Avec quelle solution faire le z ro e Mesurer l absorbance A de la solution au temps t infini l aide de la solution pr par e la veille Attention 1 Les cuves contenant les solutions ne devront en aucun cas tre pos es sur le spectrophotom tre 2 Entre les mesures ne pas laisser la cuve l int rieur du spectrophotom tre la temp rature de la solution augmenterait ce qui modifierait la valeur de
5. imer la compensation de temp rature ceci permettra de relever les valeurs la temp rature de l exp rience Lorsque l quilibre thermique est atteint relever la temp rature 0 de la solution de chlorure de potassium R gler la constante de cellule Kee Apr s rin age placer la cellule de conductim trie dans le b cher thermostat contenant la solution d ester Mettre en route l agitation magn tique Proc der alors aux op rations d crites dans l annexe Acquisition de la conductivit l aide du logiciel Graphe 2D La dur e d acquisition sera de 20 min A la fin de l acquisition le logiciel Graphe 2D est ferm apr s avoir enregistr votre fichier 2 3 Exploitation O 0O0 Montrer que HO Co O0 Too v Comment mesurer Fabriquer la solution correspondante et mesurer O pour votre temp rature v Dans quelle condition classique de cin tique sur le m lange initial s est on plac D g n rescence de l ordre Proportions st chiom triques vV D terminer l ordre global et l nergie d activation en supposant la loi d Arrhenius applicable cette r action A lu fin de la s ance Evacuation des produits Les solutions contenant de l argent ou un complexe du fer seront vacu es dans le bidon idoine La paillasse est lav e et remise en ordre Se laver les mains ACQUISITION DE LA CONDUCTIVITE PAR LE LOGICIEL GRAPHE 2D CONNEXION DU CONDUCTIM TRE L O
6. l E pal HC C HOJ gt EEE CH3CHOH OCH CH Og e L avancement de la r action sera suivi par conductim trie Pourquoi la conductim trie est elle adapt e cette tude cin tique e La temp rature sera maintenue constante tout au long de l exp rience l aide d un bain thermostat Pourquoi faut il maintenir la temp rature constante tout au long de l tude e La r action sera op r e deux temp ratures diff rentes un premier bin me travaillera vers 20 C et un second vers 30 C A l issue des manipulations les deux bin mes partageront les r sultats de leurs mesures Pourquoi faire l tude deux temp ratures diff rentes 2 2 Exp rience e Placer dans le bain thermostat deux erlenmeyers de 250 mL 1 1 s LA o Un erlenmeyer contenant la solution de chlorure de potassium 1 00 10 mol L n cessaire au r glage de la constante de cellule du conductim tre o Un erlenmeyer de 250 mL contenant 50 00 mL de solution d hydroxyde de sodium Cm 2Co 1 00 10 mol L e Placer dans le b cher thermostat o Un barreau aimant o 50 00 mL de solution d thanoate d thyle Cm 2C 1 00 10 mol L En attendant que l quilibre thermique s tablisse installer la cellule de conductim trie Le conductim tre est d j reli l ordinateur mais il vous faut suivre les instructions du paragraphe 3 3 Fonctionnement manuel du mode d emploi du conductim tre pour suppr
7. la constante de vitesse e Remplir aux 3 4 une fiole jaug e de 50 0 mL avec la solution d hydroxyde de sodium de concentration molaire 0 0500 mol L e introduire 1 00 mL de solution de ph nolphtal ine 0 05 dans l thanol 0 050 g de ph nolphtal ine dissous dans 100 mL d thanol 50 et d clencher simultan ment le chronom tre e Compl ter alors rapidement la fiole jaug e avec la solution de soude et homog n iser efficacement la solution e Mesurer l absorbance de la solution obtenue toutes les minutes pendant une demi heure en introduisant la cuve dans le spectrophotom tre environ 10 s avant la date de la mesure 1 4 Exploitation v Justifier que dans le sens direct on peut crire v k C v Etablir l quation diff rentielle r gissant l volution temporelle de l avancement volumique x de la r action v Apr s int gration montrer que o X X 1 e avec k une constante exprimer o Puis frame pa kt A A X v Comparer ce mod le math matique aux r sultats exp rimentaux o Les hypoth ses de travail sont elles valid es o Valeur de la constante de vitesse k la temp rature de l exp rience Donn e 1 M ph nolphtal ine 318 3 g mol 2 Saponification de Lac tate d thyle 2 1 Principe Le but de cette activit est de d terminer l ordre de la r action la constante de vitesse et l nergie d activation de la r action d quation p
8. obtenu Valider ou infirmer une information hypoth se propri t ou loi Analyser des r sultats de fa on critique Proposer des am liorations de la d marche ou du mod le Utiliser du vocabulaire de la m trologie Utiliser les notions et le vocabulaire scientifique adapt Pr senter formuler une proposition une argumentation ou une conclusion de mani re coh rente compl te et compr hensible Travailler seul prendre des initiatives Analyser ses difficult s et demander une aide pertinente Travailler vite NOM Professeur A tr s bien D non acquis Commentaires Remarques
9. um riques de t 0 30 et 60 c S lectionner les cellules remplir avec les valeurs de t 20 minutes 2 mesures par minute 61 cellules car il faut compter t 0 y compris les trois premi res valeurs introduites d Cliquer sur le bouton droit de la souris et s lectionner S rie la colonne B temps se remplit Copier Ctrl ins Trier a gt b Trier a lt b Vider A 6 gt valeur Supprimer Maj Suppr Permuter Ins rer Ins Grille d valuation TP Chimie S approprier Analyser R aliser Valider Communiquer tre autonome Faire preuve d initiatives Comp tences El ve Rechercher extraire organiser l information en lien avec la situation Enoncer une probl matique D finir les objectifs Formuler une hypoth se Proposer une strat gie pour r pondre une probl matique Proposer une mod lisation Choisir concevoir ou justifier un protocole dispositif exp rimental Evaluer l ordre de grandeur d un ph nom ne et ses variations Evoluer avec aisance dans l environnement du laboratoire Suivre un protocole Respecter les r gles de s curit Utiliser le mat riel ou l outil informatique de mani re adapt e Organiser son poste de travail Effectuer des mesures avec pr cision Reporter un point sur une courbe ou dans un tableau Effectuer un calcul simple Exploiter et interpr ter des observations ou des mesures Utiliser les symboles et unit s ad quats V rifier un r sultat
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