I. Présentation de l'élément cuivre sous diverses formes :
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Le cuivre métallique |
L’ion cuivre II |
L’oxyde de cuivre II |
L’hydroxyde de cuivre II |
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Cu |
Cu2+ |
CuO |
Cu(OH)2 |
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métal rouge, bon conducteur de chaleur et d'électricité. |
les solutions qui le contiennent sont bleues |
solide noir |
solide bleu clair |
II. Quelques réactions mettant en jeu l'élément cuivre
Faire un schéma de chaque expérience réalisée et noter les observations.
1. Action de l'acide nitrique sur le cuivre métallique|
Manipulation professeur à faire sous la hotte. Dans un tube à essai, verser quelques millilitres d’une solution d’acide nitrique (H+ ; NO3-). Introduire dans le tube un morceau de tournure de cuivre. Sous quelle forme l’élément cuivre se trouve-t-il à la fin de l’expérience ? Compléter le diagramme de transformation concernant le cuivre |
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2. Action du métal fer sur une solution contenant l’ion cuivre II
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Dans un tube à essai, introduire une pointe de spatule de limaille de fer. Ajouter quelques millilitres d’une solution contenant l’ion cuivre II. Agiter vigoureusement. Observer la limaille de fer d’une part, et la solution d’autre part, en la comparant à un tube témoin. Sous quelle forme l’élément cuivre se trouve-t-il à la fin de l’expérience ? Compléter, ci-contre, le diagramme de transformation concernant le cuivre. |
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3. Action d’une solution de soude sur une solution contenant l’ion cuivre II
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Dans un tube à essai, verser quelques millilitres d’une solution de sulfate de cuivre II puis ajouter quelques gouttes d'une solution d’hydroxyde de sodium (Na+ ; HO- ) aussi appelée solution de soude. Sous quelle forme l’élément cuivre se trouve-t-il à la fin de l’expérience ? Compléter, ci-contre, le diagramme de transformation concernant le cuivre. |
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4. Action de la chaleur sur de l’hydroxyde de cuivre II
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Chauffer modérément à la flamme du bec bunsen, le tube contenant de l’hydroxyde de cuivre II, obtenu lors de l’expérience précédente. Sous quelle forme l’élément cuivre se trouve-t-il à la fin de l’expérience ? Compléter, ci-contre, le diagramme de transformation concernant le cuivre. |
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5. Action du carbone sur de l'oxyde de cuivre II
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Préparer un tube à essai contenant un mélange d’oxyde de cuivre II et de carbone en poudres. Adapter un tube à dégagement. Préparer un verre à pied contenant de l’eau de chaux. Chauffer fortement le mélange de poudres. Dès qu’il est porté à incandescence vive, sortir le tube à essai de la flamme et plonger immédiatement l’extrémité du tube à dégagement dans l’eau de chaux. Attention : quand le dégagement gazeux est achevé, sortir tout de suite l’extrémité du tube à dégagement de l’eau de chaux afin d’éviter un éventuel « reflux ». Vider le contenu du tube à essai sur une coupelle et observer. Sous quelle forme l’élément cuivre se trouve-t-il à la fin de l’expérience ? Compléter, ci-contre, le diagramme de transformation concernant le cuivre. |
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6. Action du dioxygène sur le cuivre
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Préparer un morceau de fil de métal cuivre bien propre (décaper si nécessaire…). En le tenant avec la pince métallique, chauffer le fil de cuivre pendant une dizaine de secondes. Observer la transformation du cuivre en surface. Sous quelle forme l’élément cuivre se trouve-t-il à la fin de l’expérience ? Compléter, ci-contre, le diagramme de transformation concernant le cuivre. |
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III. Conclusion : réalisation d’un diagramme des transformations
Indiquer, sur le diagramme ci-dessous, les différentes étapes du cycle de l’élément
cuivre réalisé, en précisant dans les cases vides les composés du cuivre rencontrés
et sur les flèches la transformation effectuée. On pourra rajouter des flèches
pour traduire toutes les transformations rencontrées.
Commenter la célèbre phrase de Lavoisier :
« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme »