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Réaction de la poudre de zinc et de la solution de sulfate de cuivre

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Objectif

Lorsque de la poudre de zinc est mise en contact avec une solution de sulfate de cuivre, il se produit une transformation chimique.
Comment la mettre en évidence, et quels sont les produits qui se forment lors de cette réaction ?

1. La transformation chimique

Si l'on place de la poudre de zinc dans un tube à essai contenant une solution de sulfate de cuivre, la solution initialement bleue se décolore, la quantité de poudre de zinc diminue et le zinc se recouvre d'un dépôt rouge-orangé.

a. Les réactifs

La couleur bleue de la solution de sulfate de cuivre est due à la présence des ions cuivre. Ils peuvent être mis en évidence grâce à la solution d'hydroxyde de sodium : il y a alors formation d'un précipité bleu.

Après plusieurs minutes, la couleur bleue disparait, donc les ions cuivre Cu²⁺ disparaissent : ce sont des réactifs.

La poudre de zinc est de couleur grise. La quantité de poudre diminue, donc le zinc est un réactif.

b. Les produits

Le dépôt rouge-orangé qui se forme sur la poudre de zinc est du cuivre métallique. Le cuivre est un produit de la transformation chimique.

Si on verse un peu de solution d'hydroxyde de sodium dans le liquide obtenu à la fin de la réaction, il n'y a pas formation d'un précipité bleu (il n'y a plus d'ions cuivre) mais d'un précipité blanc, caractéristique des ions zinc Zn²⁺.

Les ions zinc se forment lors de la transformation chimique : ce sont des produits.

2. L'élévation de la température

Lors de la transformation chimique, on note que la température de la solution augmente. Une partie de l'énergie chimique des réactifs est transférée à l'extérieur sous forme d'énergie thermique.

Evolution de la température (en °C) au cours de la transformation chimique:
- à gauche : mesure avant réaction
- à droite : mesure après réaction

L'essentiel

Lors de la transformation chimique entre la poudre de zinc et la solution de sulfate de cuivre, il se forme des ions zinc Zn²⁺ et du cuivre métallique de couleur rouge orangée.

Lors de la transformation chimique, une partie de l'énergie chimique des réactifs est transférée vers l'extérieur sous forme d'énergie thermique.

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