3e – 4 – Réaction entre l’acide chlorhydrique et le fer

4.1. Composition de l’acide chlorhydrique

Activité

Expériences :

  • Au contacte d’un papier pH, le papier vire au rouge.
  • Si on verse quelques gouttes d’une solution de nitrate d’argent, on obtient un précipité blanc qui noircit à la lumière

3e id acide chlorh

Identification des ions :

Au contacte d’un papier pH, le papier vire au rouge : le pH est de l’ordre de 1. La solution est donc acide et riche ions H+.

Si on verse quelques gouttes d’une solution de nitrate d’argent, on obtient un précipité blanc qui noircit à la lumière : ce test met en évidence la présence d’ions chlorure Cl.

La solution d’acide chlorhydrique est composée d’ions chlorure et d’ions hydrogène. Comme elle est électriquement neutre, il y a autant d’ions H+ que d’ions Cl.
La solution aqueuse d’acide chlorhydrique, est acide : sa concentration en ions hydrogène H+ est élevée

4.2. Réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique

Activité

Expériences :

  • Dans un  tube à essai on verse de la poudre de fer, de zinc et on ajoute quelques cm3 d’une solution d’acide chlorhydrique.

Le métal est attaqué : une effervescence se produit.

Un test à la flamme avec le gaz donne le sifflement caractéristique du dihydrogène.

Conclusion :

Le fer  réagit avec l’acide chlorhydrique et un des produits de la réaction est le dihydrogène.

3e fer acide

4.3. Analyse des produits de la réaction

En fin de réaction, le mélange contenu dans le tube est filtré et le filtrat est fractionné en trois parties : test à la soude, au nitrate d’argent et tube témoin.

Test à la soude

Activité

Expériences :

  • De la soude est versé dans le premier tube

Un précipité verdâtre d’hydroxyde de fer apparaît dans le tube ayant contenu le fer : mise en évidence de la présence de l’ion fer Fe2+ dans la solution.

Test au nitrate d’argent

Activité

Expériences :

  • Quelques gouttes de nitrate d’argent sont versés dans le tube

Dans le tube, un précipité blanc au grain fin se produit. Après quelques minutes d’exposition à la lumière il prend une teinte violette : mise en évidence de l’ion chlorure dans la solution.

Test du pH

Activité

Expériences :

  • On compare la mesure du pH de l’acide chlorhydrique de départ et celui de la solution finale.

On remarque que le pH a augmenté. Il y a donc moins d’ions hydrogène dans la solution en fin de réaction : les ions hydrogène ont été consommés par la réaction chimique.

4.4. Bilan de la réaction

L’action de l’acide chlorhydrique sur le fer, s’accompagne d’un dégagement de dihydrogène et de la formation d’un chlorure de fer :

fer + acide chlorhydrique → dihydrogène + solution de chlorure de fer (II)

Remarque : la présence de sels dissous dans l’eau (chlorure de sodium) rend la solution acide et peut accroître la vitesse de corrosion des métaux.

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