Fiche de révision · Physique-chimie 3eRéaction entre un acide et un métal
1er trimestre · chapitre 3 sur 13
L'acide chlorhydrique attaque le fer : les ions H⁺ et le fer sont consommés et il se forme du dihydrogène et des ions fer II.
L'essentiel à retenir
- Réactifs : fer et ions H⁺
- Produits : dihydrogène H₂ et ions Fe²⁺
- Ions Cl⁻ spectateurs
- Le pH augmente
- Atomes, charges et masse se conservent
La leçon
1. L'acide chlorhydrique attaque le fer
L'acide chlorhydrique est une solution qui contient des ions hydrogène H⁺ et des ions chlorure Cl⁻. Versé sur de la poudre de fer, il le fait disparaître peu à peu. On observe une effervescence et le milieu s'échauffe.
(H⁺ + Cl⁻)
Exemple
Dans un tube à essai, poudre de fer + acide chlorhydrique : des bulles de gaz montent, le tube devient tiède et le fer disparaît progressivement.
2. Le test du dihydrogène
Le gaz dégagé est du dihydrogène H₂. On le recueille dans un tube retourné, puis on approche une flamme de l'ouverture. Une légère détonation, un « aboiement », prouve la présence de dihydrogène.
3. Le test des ions fer II
On mélange un peu de la solution obtenue avec de la soude (hydroxyde de sodium). Un précipité vert se forme : la solution contient des ions fer II Fe²⁺. Ces ions viennent des atomes de fer, qui ont perdu 2 électrons.
4. Les ions H⁺ sont consommés
Le pH de la solution augmente au cours de la réaction. Les ions H⁺, responsables de l'acidité, sont donc consommés. Les ions chlorure Cl⁻ restent en solution sans réagir : ce sont des ions spectateurs.
Exemple
On mesure le pH de l'acide avant la réaction, puis celui de la solution à la fin : la valeur finale est plus grande.
5. Bilan et équation
Réactifs : fer Fe et ions hydrogène H⁺. Produits : dihydrogène H₂ et ions fer II Fe²⁺. L'équation est ajustée avec des coefficients pour conserver les atomes et les charges électriques. La masse totale se conserve aussi (loi de Lavoisier).
Fe + 2 H⁺ → H₂ + Fe²⁺
Exemple
Vérification : à gauche 1 Fe, 2 H et une charge de 2 × (+1) = +2 ; à droite 1 Fe, 2 H et une charge de +2. L'équation est bien ajustée.
6. Autres métaux et dangers
Le zinc réagit aussi : Zn + 2 H⁺ → H₂ + Zn²⁺. Le cuivre, lui, ne réagit pas avec l'acide chlorhydrique. Le dihydrogène formé est inflammable, et ce gaz, s'il s'accumule dans un récipient bouché, peut le faire éclater : on ne verse jamais d'acide sur un métal dans un milieu fermé.
Exemple
On ne stocke pas d'acide dans un récipient métallique : l'acide attaquerait le métal et produirait du dihydrogène.
La méthode
Comment vérifier qu'une équation est ajustée
- Compte chaque sorte d'atome à gauche, puis à droite de la flèche.
- Additionne les charges électriques de chaque côté.
- Si un nombre diffère, place un coefficient devant l'espèce concernée, sans toucher aux formules.
- Recompte atomes et charges jusqu'à ce qu'ils soient égaux des deux côtés.
Pièges à éviter
- Le pH augmente pendant la réaction, il ne diminue pas : les ions H⁺, responsables de l'acidité, sont consommés.
- N'oublie pas le 2 devant H⁺ : sans lui, ni les atomes d'hydrogène ni les charges ne sont conservés.
- Le fer ne disparaît pas vraiment : ses atomes deviennent des ions Fe²⁺ dissous, car les éléments se conservent.
Vocabulaire
- Réactif
- Espèce chimique consommée au cours de la réaction.
- Produit
- Espèce chimique formée au cours de la réaction.
- Dihydrogène H₂
- Gaz inflammable qui détone à l'approche d'une flamme.
- Ion spectateur
- Ion présent qui ne participe pas à la réaction.
- Équation de réaction
- Écriture symbolique ajustée d'une transformation chimique.
- Précipité
- Solide qui se forme dans une solution, par exemple lors d'un test d'ion.
Teste-toi
3 questions pour vérifier, corrigées tout de suite.
Flashcards
Essaie de répondre avant d'ouvrir la carte.
Que contient l'acide chlorhydrique ?
Des ions hydrogène H⁺ et des ions chlorure Cl⁻ dissous dans l'eau : (H⁺ + Cl⁻).
Qu'observe-t-on quand on verse de l'acide chlorhydrique sur du fer ?
Le fer disparaît peu à peu, des bulles de gaz se forment et le tube chauffe.
Comment identifier le dihydrogène ?
Il produit une petite détonation (un « aboiement ») quand on approche une flamme de l'ouverture du tube.
La suite dans Réviz
4 autres questions, 5 autres flashcards, la carte mentale du chapitre, et ce qui coince qui revient au bon moment jusqu'au contrôle.
Ce que le programme attend
- Décrire l'action de l'acide chlorhydrique sur le fer
- Identifier le dihydrogène avec le test de la détonation
- Identifier les ions Fe²⁺ formés avec la soude
- Constater la diminution des ions H⁺ (augmentation du pH)
- Écrire le bilan et l'équation de la réaction
- Connaître les dangers liés aux réactions acide-métal
Référence : Programme du cycle 4 de physique-chimie (BO spécial n°11 du 26/11/2015, ajusté BO n°31 du 30/07/2020). Une erreur dans cette fiche ? Signale-la, elle sera corrigée.