13.TP4 : Liquide magique
Compétences mises en jeu
• Déterminer la masse d’une entité à partir de sa formule brute et de la masse des atomes qui la composent.
• Déterminer le nombre d’entités et la quantité de matière (en mol) d’une espèce dans une masse d’échantillon.
Matériel :
Au bureau
- ☐ KOH solide (avec bécher + spatule)
- ☐ Glucose en poudre (avec bécher + spatule)
- ☐ 4 balances à 0,01 g
Pour les élèves
- ☐ 1 erlenmeyer avec bouchon de 200 ou 250 mL
- ☐ 1 pissette d’ eau distillée
- ☐ 1 flacon compte-gouttes de bleu de méthylène
- ☐ 1 spatule
- ☐ 1 balance à 0,01 g
- ☐ 4 petits béchers (pour les pesées)
I - Présentation
Schtroumpf curieux est allé chez Gargamel pour fouiller dans les vieux grimoires…
Il a trouvé la recette du liquide magique !
III - Travail à faire
✎ Réécrire le protocole de préparation du liquide magique de façon à le rendre facile à préparer : les quantités des différentes espèces chimiques seront exprimées en grammes.
🖑 Préparer le liquide magique… et observer…
Données
• Masse d’un nucléon : \(m_{nuc} = \pu{1,67E-27 kg}\) ;
• Nombre d’Avogadro : \(\mathcal{N}_A = \pu{6,02E23 mol-1}\)
• Formule de quelques noyaux d'atomes : hydrogène \(\ce{^1_1 H}\) ; carbone \(\ce{^12_6 C}\) ; oxygène \(\ce{^16_8 O}\) ; sodium \(\ce{^16_8 Na}\)
• Formule du glucose : \(\ce{C6H12O6}\)
• Formule de l’hydroxyde de potassium : \(\ce{KOH}\)
Attention : La solution d'hydroxyde de potassium utilisée est très corrosive.
Aide pour la démarche
1 Calculer la masse d’un atome d’hydrogène, d’un atome d’oxygène, d’un atome de carbone et d’un atome de sodium.
2 Calculer la masse d’une molécule d’eau puis la masse d’une molécule d’hydroxyde de sodium et la masse d’une molécule de glucose.
3 Calcul de la masse d'eau
3.a Relever la quantité de matière d'eau nécessaire pour le protocole.
3.b Rappeler la formule liant N (nombre d’entités), n (la quantité de matière) et \(\mathcal{N}_A\) (constante d’avogadro).
3.c Calculer le nombre de molécules d'eau nécessaire.
3.d calculer la masse d'eau nécessaire.
4 Reprendre les questions précédentes pour le glucose.
5 Reprendre les questions précédentes pour l'hydroxyde de potassium.