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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 14
Études énergétiques en électricité
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 2
Activité 3 - Activité expérimentale
110 min
La composition d'une pièce de 10 centimes
9 professeurs ont participé à cette page
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Problématique de l'activité
Les pièces de 10, 20 et 50 centimes d'euro sont fabriquées à partir d'un alliage appelé Nordic gold et développé en Suède. Lors de leur création, il a été spécifié que les pièces devaient notamment avoir l'aspect de l'or et être difficilement reproductibles. « L'or nordique » a été choisi par l'Union européenne aux dépens d'un alliage à base de nickel car il est principalement constitué de cuivre qui a la propriété unique d'être antibactérien.
Quel est le pourcentage massique en cuivre d'une pièce de 10 centimes ?
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Comment déterminer la concentration d'une espèce chimique colorée en solution ?
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Doc. 1 Traitement chimique de la pièce
Après avoir pesé la pièce, celle-ci est placée sous hotte dans un erlenmeyer de 250 mL. On ajoute
de l'acide nitrique concentré, jusqu'à recouvrir entièrement la pièce. Lors de la réaction, les métaux constituant l'alliage sont oxydés en ions métalliques. Le cuivre est transformé en ions cuivre \text{II} \text{Cu}^{2+}. On transvase le contenu de l'erlenmeyer dans une fiole jaugée de 1 000 mL et on complète jusqu'au trait de jauge avec de l'eau distillée. La solution obtenue est notée \text{X}.
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- M(\text{Cu}\text{SO}_{4}, 5 \text{H}_{2}\text{O}) = 249,6 g·mol-1 ;
- \text{M}(\text{Cu}) = 63,5 g·mol-1.
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Doc. 2Préparation d'une échelle de teintes
Matériel
Sulfate de cuivre pentahydraté
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Protocole expérimental
- Préparer une solution mère S0 par dissolution de 0,75 g de sulfate de cuivre pentahydraté dans une fiole jaugée de 100,0 mL.
- Préparer successivement 10,0 mL de solution fille dans les tubes à essai en ajoutant les volumes de solution mère et d'eau distillée dont les valeurs sont notées dans le tableau ci-dessous.
- Préparer un tube à essai avec 1,0 mL de la solution \text{X} et 9,0 mL d'eau distillée.
| Tube à essai n° | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Volume de \bf{S_{0}} (mL) | 1,0 | 3,0 | 6,0 | 9,0 |
| Eau distillée (mL) | 9,0 | 7,0 | 4,0 | 1,0 |
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Retrouvez une sur l'utilisation du spectrophotomètre.
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Questions
Compétences
REA : Effectuer des mesures
VAL : Traiter et exploiter un ensemble de mesures
VAL : Traiter et exploiter un ensemble de mesures
1. Doc. 2 Déterminer la concentration en mol·L-1 de la solution mère en ions cuivre (II) \text{Cu}^{2+}. En déduire les concentrations des quatre solutions filles.
2. Mesurer l'absorbance des quatre solutions filles pour une valeur \lambda = \lambda_{\text{max}}.
3. Représenter à l'aide d'un tableur-grapheur le graphe représentant l'évolution de l'absorbance en fonction de la concentration c en ions cuivre (II) \text{Cu}^{2+}. Modéliser la courbe obtenue.
GeoGebra
4. Mesurer l'absorbance de la solution diluée de l'échantillon de solution \text{X} et, à l'aide des fonctionnalités du logiciel, déterminer la valeur de la concentration de cette solution. En déduire la concentration c de la solution initiale \text{X}.
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Synthèse de l'activité
En déduire la masse de cuivre contenue dans la pièce de 10 centimes et la comparer à la
valeur officielle qui indique qu'une pièce contient 89 % de cuivre métallique.
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