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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 121 — #129
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MISE EN ŒUVRE EXPÉRIMENTALE
8.2 Propriétés réductrices des alcalins et des alcalino-terreux
Les éléments de la première colonne manifestent un fort caractère réducteur (tendance à
céder un électron). Un petit morceau de sodium convenablement coupé et essuyé est introduit
dans un cristallisoir à demi plein d’eau et dans lequel on a préalablement ajouté quelques
gouttes de phénolphtaléine. Le morceau de sodium se déplace alors vivement à la surface de
l’eau (phénomène de caléfaction) et s’enflamme en donnant une flamme jaune. Une traînée
rose apparaît (caractéristique d’un milieu basique) au passage du morceau de sodium. La
réaction qui a lieu engage le sodium et l’eau : si la même expérience est réalisée en recouvrant
l’eau d’une couche d’huile, le morceau de sodium se positionne à l’interface entre les deux
liquides et s’enflamme, ce qui témoigne de l’action de l’eau et non du dioxygène de l’air.
Lors de cette réaction, le sodium réduit l’eau en dihydrogène selon l’équation :
Na (s) + H 2 O ()
=
Na
+ (aq) + HO
− (aq) +
1
2
H 2 (g).
L’apparition d’un milieu basique est indiquée par la phénolphtaléine. L’expérience peut aussi
être menée en utilisant un morceau de calcium (situé dans la deuxième colonne). Lors de
la manipulation, le morceau de calcium tombe au fond du cristallisoir et il se dégage du
dihydrogène (facile à recueillir avec une éprouvette par déplacement d’eau). La phénolphtaléine permet une nouvelle fois de montrer le caractère basique de la solution. La réaction de
réduction de l’eau par le calcium (alcalino-terreux) s’écrit :
Ca (s) + 2 H 2 O ()
=
Ca
2+ (aq) + 2 HO
− (aq) + H 2 (g).
8.3 Propriétés chimiques des dihalogènes et des halogénures
Au sein de la classification périodique, les halogènes sont rencontrés en fin de ligne tandis que les métaux alcalins et les métaux alcalino-terreux se situent en début de ligne. Les
dihalogènes manifestent des propriétés oxydantes (tendance à capter des électrons).
Dichlore gazeux, diiode solide
De la poudre d’aluminium (limaille) est placée dans le coude d’un tube en U. Un bec Bunsen
assure le chauffage de la poudre d’aluminium. Un flux de dichlore gazeux parcourt le tube
en U et se trouve au contact de l’aluminium chauffé : des fumées blanches apparaissent.
La réaction qui a lieu est une réaction d’oxydation de l’aluminium en chlorure d’aluminium
AlCl 3 (s) (fumées blanches) selon la réaction :
Al (s) +
3
2
Cl 2 (g)
=
AlCl 3 (s).
De façon analogue, le mélange de paillettes de diiode et de poudre d’aluminium additionné
d’une goutte d’eau (catalyseur) conduit à une réaction très violente (formation de AlI 3 (s)), la
réaction n’est pas toujours immédiate.
Comparaison du pouvoir oxydant des dihalogènes
Il est possible de comparer expérimentalement le pouvoir oxydant des dihalogènes. Les dihalogènes X 2 sont plus solubles en phase apolaire type heptane qu’en solution aqueuse. Au
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MISE EN ŒUVRE EXPÉRIMENTALE
8.2 Propriétés réductrices des alcalins et des alcalino-terreux
Les éléments de la première colonne manifestent un fort caractère réducteur (tendance à
céder un électron). Un petit morceau de sodium convenablement coupé et essuyé est introduit
dans un cristallisoir à demi plein d’eau et dans lequel on a préalablement ajouté quelques
gouttes de phénolphtaléine. Le morceau de sodium se déplace alors vivement à la surface de
l’eau (phénomène de caléfaction) et s’enflamme en donnant une flamme jaune. Une traînée
rose apparaît (caractéristique d’un milieu basique) au passage du morceau de sodium. La
réaction qui a lieu engage le sodium et l’eau : si la même expérience est réalisée en recouvrant
l’eau d’une couche d’huile, le morceau de sodium se positionne à l’interface entre les deux
liquides et s’enflamme, ce qui témoigne de l’action de l’eau et non du dioxygène de l’air.
Lors de cette réaction, le sodium réduit l’eau en dihydrogène selon l’équation :
Na (s) + H 2 O ()
=
Na
+ (aq) + HO
− (aq) +
1
2
H 2 (g).
L’apparition d’un milieu basique est indiquée par la phénolphtaléine. L’expérience peut aussi
être menée en utilisant un morceau de calcium (situé dans la deuxième colonne). Lors de
la manipulation, le morceau de calcium tombe au fond du cristallisoir et il se dégage du
dihydrogène (facile à recueillir avec une éprouvette par déplacement d’eau). La phénolphtaléine permet une nouvelle fois de montrer le caractère basique de la solution. La réaction de
réduction de l’eau par le calcium (alcalino-terreux) s’écrit :
Ca (s) + 2 H 2 O ()
=
Ca
2+ (aq) + 2 HO
− (aq) + H 2 (g).
8.3 Propriétés chimiques des dihalogènes et des halogénures
Au sein de la classification périodique, les halogènes sont rencontrés en fin de ligne tandis que les métaux alcalins et les métaux alcalino-terreux se situent en début de ligne. Les
dihalogènes manifestent des propriétés oxydantes (tendance à capter des électrons).
Dichlore gazeux, diiode solide
De la poudre d’aluminium (limaille) est placée dans le coude d’un tube en U. Un bec Bunsen
assure le chauffage de la poudre d’aluminium. Un flux de dichlore gazeux parcourt le tube
en U et se trouve au contact de l’aluminium chauffé : des fumées blanches apparaissent.
La réaction qui a lieu est une réaction d’oxydation de l’aluminium en chlorure d’aluminium
AlCl 3 (s) (fumées blanches) selon la réaction :
Al (s) +
3
2
Cl 2 (g)
=
AlCl 3 (s).
De façon analogue, le mélange de paillettes de diiode et de poudre d’aluminium additionné
d’une goutte d’eau (catalyseur) conduit à une réaction très violente (formation de AlI 3 (s)), la
réaction n’est pas toujours immédiate.
Comparaison du pouvoir oxydant des dihalogènes
Il est possible de comparer expérimentalement le pouvoir oxydant des dihalogènes. Les dihalogènes X 2 sont plus solubles en phase apolaire type heptane qu’en solution aqueuse. Au
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