I. Présentation de l'élément cuivre sous diverses formes :
Le cuivre métallique |
L’ion cuivre II |
L’oxyde de cuivre II |
L’hydroxyde de cuivre II |
Cu |
Cu2+ |
CuO |
Cu(OH)2 |
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 métalliqueManipulation 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 ?
2. Action du métal fer sur une solution contenant l’ion cuivre II
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 ?
3. Action d’une solution de soude sur une solution contenant l’ion cuivre II
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 ?
4. Action de la chaleur sur de l’hydroxyde de cuivre II
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 ?
5. Action du carbone sur de l'oxyde de cuivre II
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 ?
6. Action du dioxygène sur le cuivre
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 ?
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 »