Exercices et corrigés

Exercices Physique Chimie

Réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique

Réaction entre le Fer et l’Acide Chlorhydrique

Réaction entre le Fer et l’Acide Chlorhydrique

Comprendre : Quand les choses se transforment !

En sciences, quand des substances se mélangent et se transforment en de nouvelles substances, on appelle cela une réaction chimique. C'est un peu comme faire un gâteau : tu mélanges de la farine, des œufs, du sucre (les réactifs) et après cuisson, tu obtiens un gâteau (le produit), qui est différent des ingrédients de départ ! Aujourd'hui, nous allons observer ce qui se passe quand on met du fer (un métal) dans de l'acide chlorhydrique (un liquide spécial qui peut "attaquer" certains métaux).

Énoncé de l'expérience

Léo réalise une expérience en classe. Il prend un clou en fer et le plonge dans un bécher (un récipient en verre) contenant de l'acide chlorhydrique.

Données de l'expérience :

  • Masse du clou en fer au début de l'expérience : \(5 \, \text{grammes (g)}\).
  • Quand le fer réagit avec l'acide chlorhydrique, il "disparaît" petit à petit et des bulles d'un gaz se forment.
  • On a mesuré que pour chaque gramme de fer qui réagit et disparaît, \(0.5 \, \text{litre (L)}\) de gaz est produit.
  • À la fin de l'expérience de Léo, on observe que \(2 \, \text{g}\) de fer ont réagi et ont disparu du clou.
Schéma : Réaction Fer - Acide Chlorhydrique
Acide chlorhydrique Clou en fer Bulles de gaz

Le clou en fer réagit avec l'acide en produisant des bulles de gaz.


Questions à traiter

  1. Quelle est la masse de fer qui a réagi (disparu) pendant l'expérience de Léo ? (Regarde bien les données !)
  2. Quelle quantité (volume) de gaz a été produite pendant cette réaction ?
    Utilise le fait que \(1 \, \text{g}\) de fer produit \(0.5 \, \text{L}\) de gaz.
  3. Quelle est la masse du clou en fer de Léo après la réaction ?
    Rappel : Masse restante = Masse initiale - Masse réagie
  4. Si Léo avait utilisé un clou plus petit de \(3 \, \text{g}\) et que tout ce clou avait réagi, quelle quantité de gaz aurait été produite ?

Correction : Réaction entre le Fer et l’Acide Chlorhydrique

Question 1 : Masse de fer réagie

Principe :

Cette information est directement donnée dans l'énoncé de l'expérience.

Donnée de l'énoncé :
  • Masse de fer réagie : \(2 \, \text{g}\)
Résultat Question 1 : La masse de fer qui a réagi est de \(2 \, \text{grammes (g)}\).

Question 2 : Quantité de gaz produite

Principe :

On sait que \(1 \, \text{g}\) de fer produit \(0.5 \, \text{L}\) de gaz. Si \(2 \, \text{g}\) de fer ont réagi, on multiplie la production de gaz par gramme par la masse de fer qui a réagi.

Formule/Logique :
\[ \text{Volume de gaz} = \text{Masse de fer réagie} \times \text{Volume de gaz par gramme de fer} \]
Données spécifiques :
  • Masse de fer réagie : \(2 \, \text{g}\)
  • Volume de gaz par gramme de fer : \(0.5 \, \text{L/g}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} \text{Volume de gaz} &= 2 \, \text{g} \times 0.5 \, \text{L/g} \\ &= 1 \, \text{L} \end{aligned} \]
Résultat Question 2 : La réaction a produit \(1 \, \text{litre (L)}\) de gaz.

Quiz Intermédiaire 1 : Si 1 bonbon coûte 0.20 euro, combien coûtent 3 bonbons ?

Question 3 : Masse du clou après la réaction

Principe :

La masse du clou après la réaction est égale à sa masse initiale moins la masse de fer qui a réagi et disparu.

Formule utilisée :
\[ \text{Masse restante} = \text{Masse initiale} - \text{Masse réagie} \]
Données spécifiques :
  • Masse initiale du clou : \(5 \, \text{g}\)
  • Masse de fer réagie : \(2 \, \text{g}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} \text{Masse restante} &= 5 \, \text{g} - 2 \, \text{g} \\ &= 3 \, \text{g} \end{aligned} \]
Résultat Question 3 : Après la réaction, le clou de Léo a une masse de \(3 \, \text{grammes (g)}\).

Question 4 : Gaz produit avec un clou de 3g qui réagit entièrement

Principe :

Si tout le clou de \(3 \, \text{g}\) réagit, cela signifie que \(3 \, \text{g}\) de fer ont réagi. On utilise la même proportion : \(1 \, \text{g}\) de fer produit \(0.5 \, \text{L}\) de gaz.

Formule/Logique :
\[ \text{Volume de gaz} = \text{Masse de fer réagie} \times \text{Volume de gaz par gramme de fer} \]
Données spécifiques :
  • Masse de fer réagie (tout le clou) : \(3 \, \text{g}\)
  • Volume de gaz par gramme de fer : \(0.5 \, \text{L/g}\)
Calcul :
\[ \begin{aligned} \text{Volume de gaz} &= 3 \, \text{g} \times 0.5 \, \text{L/g} \\ &= 1.5 \, \text{L} \end{aligned} \]
Résultat Question 4 : Si un clou de \(3 \, \text{g}\) avait réagi entièrement, \(1.5 \, \text{litres (L)}\) de gaz auraient été produits.

Quiz Intermédiaire 2 : Si une recette demande 2 pommes pour faire 1 tarte, combien de pommes faut-il pour faire 4 tartes ?


Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Qu'est-ce qu'une réaction chimique ?

2. Dans l'expérience, le fer et l'acide chlorhydrique sont :

3. Si \(1 \, \text{g}\) de fer produit \(0.5 \, \text{L}\) de gaz, alors \(4 \, \text{g}\) de fer produiront :


Glossaire des mots importants

Réaction chimique
Une transformation où des substances de départ (les réactifs) se changent en de nouvelles substances (les produits).
Réactif
Une substance qui participe à une réaction chimique et qui est transformée.
Produit
Une nouvelle substance qui est formée lors d'une réaction chimique.
Fer (Fe)
Un métal courant, utilisé par exemple pour faire des clous, des voitures.
Acide chlorhydrique (HCl)
Un liquide qui peut réagir avec beaucoup de métaux. Il faut faire attention avec les acides, ils peuvent être dangereux.
Gaz
Un état de la matière, comme l'air que nous respirons. Les gaz n'ont pas de forme propre et remplissent tout l'espace disponible. Les bulles sont souvent des gaz.
Gramme (g)
Une unité pour mesurer la masse (combien une chose est "lourde").
Litre (L)
Une unité pour mesurer le volume (l'espace qu'occupe quelque chose), surtout pour les liquides et les gaz.
Réaction entre le Fer et l’Acide Chlorhydrique - Exercice d'Application (Niveau 6ème)

D’autres exercices de chimie niveau 6 ème:

Calcul de la Densité de l’Air
Calcul de la Densité de l’Air

Calcul de la Densité de l’Air L'Air a-t-il un Poids ? Calculons sa Densité ! (Niveau 6ème) L'air, cet invisible qui nous entoure... On ne voit pas l'air, mais il est partout autour de nous ! Il remplit nos poumons, fait voler les cerfs-volants et gonfle les ballons....

Calcul de la Densité de l’Huile
Calcul de la Densité de l’Huile

Calcul de la Densité de l’Huile (6ème) Calcul de la Densité de l’Huile (6ème) L'huile flotte-t-elle sur l'eau ? Une question de densité ! Tu as peut-être déjà vu que l'huile et l'eau ne se mélangent pas bien et que l'huile a tendance à flotter sur l'eau. Cela est dû à...

Calculer l’Hélium pour des Ballons
Calculer l’Hélium pour des Ballons

Calculer l’Hélium pour des Ballons Gonflons les Ballons pour la Fête ! (Niveau 6ème) Des ballons qui s'envolent, c'est magique ! Tu as sûrement déjà vu des ballons remplis d'hélium s'envoler dans le ciel. L'hélium est un gaz plus léger que l'air qui nous entoure,...

Préparer de la Limonade Maison
Préparer de la Limonade Maison

Préparer de la Limonade Maison Préparer de la Limonade Maison Comprendre : Les Recettes et les Quantités Quand on cuisine ou qu'on prépare une boisson comme la limonade, on suit une recette. Une recette nous dit quels ingrédients utiliser et en quelles quantités. Si...

Identifier des Substances par leur Densité
Identifier des Substances par leur Densité

Identifier des Substances par leur Densité (6ème) Identifier des Substances par leur Densité (6ème) Qu'est-ce que c'est ? La densité à la rescousse ! Sais-tu que chaque substance pure (comme l'eau, le fer, l'or...) a une "carte d'identité" qui lui est propre ? Une de...

La Dilution d’une Solution Sucrée
La Dilution d’une Solution Sucrée

La Dilution d’une Solution Sucrée La Limonade Trop Sucrée de Chloé (Niveau 6ème) Moins de sucre, plus de plaisir ! Parfois, quand on prépare une boisson comme une limonade ou un sirop, on met un peu trop de sucre et elle devient trop sucrée à notre goût. Que faire...

0 commentaires
Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *