À propos de cette expérience
Mélangez du bicarbonate de soude avec une quantité déterminée d’acide acétique, tandis que l’ensemble de l’appareillage repose sur une balance. Un ballon fermé retient le dioxyde de carbone produit à l’intérieur de la limite de pesée. Un récipient ouvert permet à cette matière de s’échapper et de modifier la mesure, même si la masse totale de l’appareillage et de la pièce est conservée.
Objectifs pédagogiques
- Définissez les limites du système avant d’interpréter une mesure de la balance.
- Tenez compte des produits gazeux comme de matière ayant une masse.
- Comparez une variation de masse à la masse transférée dans la pièce.
Comment l’utiliser
- 1Choisissez « Fermé avec ballon » et notez la mesure initiale de la balance.
- 2Mélangez les réactifs, observez la formation de gaz et vérifiez la variation de masse.
- 3Préparez l’essai correspondant avec un récipient ouvert et comparez les mesures initiale et finale.
- 4Faites varier la quantité d’acide, consignez la masse échappée et expliquez le plafond imposé par le réactif limitant.
Le modèle
Hypothèses
- Le bicarbonate et l’acide acétique réagissent dans un rapport de un pour un pour former du dioxyde de carbone. L’avancement prescrit est 1 minus exp(-0.06t). La masse molaire du gaz est de 44.0095 g/mol.
- La masse initiale comprend un récipient de 50 g, 50 g de solution acide et la poudre sélectionnée ; le montage fermé comprend également un ballon de 2 g. Comparez les variations au sein de chaque montage plutôt que de comparer leurs différentes masses à vide.
- Dans le système fermé, le gaz reste à la pression ambiante dans le collecteur souple placé sur la balance. Dans le système ouvert, le gaz s’échappe entièrement. La poussée de l’air, l’évaporation, les éclaboussures et la dérive de la balance ne sont pas prises en compte. Un ballon qui se gonfle réellement peut modifier la masse apparente sous l’effet de la poussée.
À essayer en classe
- Q1Où se trouve la masse manquante dans la mesure du récipient ouvert ?
- Q2Pourquoi faut-il inclure le ballon dans la pesée initiale du système fermé ?
Foire aux questions
La masse du gaz est-elle créée à partir de rien ?
Non. Le dioxyde de carbone contient des atomes provenant des réactifs de départ. La masse du gaz est transférée hors du mélange réactionnel restant.
Un ballon réel donnerait-il une lecture de la balance parfaitement inchangée ?
Pas nécessairement. Les variations de la poussée de l’air et les effets des instruments sont exclus de ce modèle idéal de bilan de masse.