Les solutions d’eau oxygénée (30 min)

La solution aqueuse de peroxyde d’hydrogène est plus connue sous le nom d’eau oxygénée.

L’eau oxygénée dite à « 10 volumes » a un pourcentage massique en peroxyde d’hydrogène égal à 3 %.

On trouve également de solutions à 10 %, 30 %, etc.

1.  L’eau oxygénée est-elle un corps pur ?

2.  Il est possible de tracer l’évolution de la densité des solutions

de peroxyde d’hydrogène :

a.  Comment varie la densité d des solutions de peroxyde d’hydrogène évolue-t-elle en fonction du pourcentage massique en peroxyde d’hydrogène ?

b.  Déterminer la densité d’une solution à 50 %.

c.  Calculer la masse de peroxyde d’hydrogène contenue dans 1,0 L de solution à 50 %.

3.  Élaborer un protocole expérimental pour déterminer le pourcentage massique d’une solution inconnue de peroxyde d’hydrogène.

Correction

Test d’identification (10 min)

 Un chromatogramme de contrôle d’un médicament contre le paludisme est représenté ci-dessous.

Le médicament contrôlé annonce la chloroquine comme espèce active contre la maladie.

-  Le médicament testé est-il une contrefaçon ? rédiger la réponse sous la forme d’un  texte argumentatif en employant :

-  J’observe que …

-  Or, je sais que …

-  J’en déduis que …

Correction

Un test d’identification (15 min)

 Le tableau ci-dessous donne les températures de fusion T_fus et d’ébullition T_éb, ainsi que la densité d par rapport à l’eau de quatre espèces chimiques.

1.  Espèces solides :

a.  Identifier les deux espèces solides.

b.  Ces deux solides sont insolubles dans l’eau. Proposer une méthode simple permettant de les distinguer.

2.  Décrire une expérience que l’on pourrait réaliser pour distinguer les deux espèces liquides.

 Correction

Les solutions d’eau oxygénée (30 min)

1.  L’eau oxygénée :

-  L’eau oxygénée est un mélange de peroxyde d’hydrogène et d’eau distillée.

-  L’eau oxygénée est une solution aqueuse de peroxyde de dihydrogène.

-  C’est un mélange de molécule de peroxyde de dihydrogène parmi des molécules d’eau.

-  En conséquence, ce n’est pas un corps pur.

2.  Exploitation du graphe :

 a.  Variation  la densité d des solutions de peroxyde d’hydrogène en fonction du pourcentage massique en peroxyde d’hydrogène :

-  La densité d des solutions de peroxyde d’hydrogène augmente en fonction du pourcentage massique en peroxyde d’hydrogène.

-  La densité des solutions de peroxyde de dihydrogène est comprise entre 1 et 1,45.

1 ≤ d ≤ 1,45

b.  Densité d’une solution à 50 %.

-  Exploitation graphique :

-  Valeur de la densité d’une solution à 50 % :

-  Par lecture graphique, on obtient : d ≈ 1,2

c.  Masse de peroxyde d’hydrogène contenue dans 1,0 L de solution à 50 %.

-  Masse de 1 L de solution à 50 %

-  m = ρ .V

-  m = d . ρ_eau .V ≈ 1,2 x 1,00 x 1,0 x 10³

-  m ≈ 1,2 x 10³ g

-  Masse de peroxyde de dihydrogène :

-  m_peroxy = 50% m

-   

1.  Protocole expérimental pour déterminer le pourcentage massique d’une solution inconnue de peroxyde d’hydrogène.

-  Protocole expérimental :

-  Placer la fiole jaugée de 100 mL sur la balance et appuyer sur le bouton « Tare ».

-  Verser la solution inconnue dans la fiole jaugée jusqu’au trait de jauge.

-  Peser la fiole jaugée sur la balance.

-  Calculer la masse molaire puis la densité de la solution inconnue.

-  Reporter la valeur de la densité sur le graphique donné dans l’énoncé.

-  En déduire une valeur approchée du pourcentage massique de la solution inconnue.

Test d’identification (10 min)

 Chromatogramme :

-  J’observe que le dépôt de chloroquine donne une tache et que celui de médicament donne deux taches.

-  Or, je sais que des espèces chimiques identiques migrent à des hauteurs identiques sur une même plaque de chromatographie.

-  J’en déduis que le médicament ne contient pas de chloroquine.

-  Le médicament testé est une contrefaçon. 

Un test d’identification (15 min)

1.  Espèces solides :

a.  Identification des deux espèces solides.

-  Les espèces solides, à température ambiante, sont le camphène et le naphtalène.

 b.  Méthode simple permettant de les distinguer.

-  Ces deux solides sont insolubles dans l’eau.

-  La densité du camphène est d = 0,842. Il est plus léger que l’eau et il flotte sur l’eau.

-  D’autre part, le naphtalène a une densité d = 1,162.

-  Il est plus lourd que l’eau. Il coule.

-  Pour les distinguer, on dispose un morceau de chaque solide dans un récipient contenant de l’eau.

-  Celui qui coule est le naphtalène.

2.  Mode opératoire pour distinguer les deux espèces liquides.

-  On peut réaliser une distillation fractionnée de chaque liquide et repérer la température d’ébullition à l’aide d’un thermomètre.