Caractère exo- ou endothermique - TP

Matériel

• Un bécher de 100 mL 
  
• Une éprouvette de 50 mL
  
• Un agitateur magnétique
  
• De l'eau distillée
  
• Une coupelle de pesée
  
• Une spatule de pesée
  
• Un thermomètre numérique 
  
• Des gants, des lunettes de protection et une blouse
  
• Du nitrate d'ammonium
  
• De l'hydroxyde de sodium en poudre
  
• Une balance précise au centigramme

Principe
Suivre l'évolution de la température d'un système siège de la dissolution d'un composé ionique dans l'eau (le nitrate d'ammonium ou l'hydroxyde de sodium). 

Protocole 

• S’équiper obligatoirement et pour toute la durée de l’expérimentation d’une blouse fermée, de gants et de lunettes de protection.
  
• Dans un bécher de 100 mL, introduire 50 mL d’eau prélevés à l’aide d’une éprouvette graduée.
• Disposer le bécher sous agitation modérée à l’aide de l’agitateur magnétique.
  
• Y plonger la sonde du thermomètre numérique et consigner la valeur initiale de la température.
  
• Prélever la masse indiquée par le professeur en nitrate d’ammonium, de formule NH₄NO₃(s) (une valeur de masse par binôme, comprise entre 0,40 g et 2,00 g).
  
• Introduire le solide dans le bécher.
  
• Suivre l’évolution de la température du système et relever la valeur extrême atteinte.
  
• Reproduire la même expérience en dissolvant cette fois la même masse d’hydroxyde de sodium, de formule NaOH(s).

Exploitation

1. Réaliser le protocole expérimental.

2. Calculer les deux variations extrêmes de la température mesurées lors des deux expériences.

3. Réaliser un schéma légendé de l’expérience.  

4. Qualifier l’expérience 1 puis l’expérience 2.

5. On note |ΔT₁| et |ΔT₂| la variation extrême de la température mesurée au cours des expériences 1 et 2, sans se soucier du signe positif ou négatif de la variation de la température. Consigner dans un tableau les résultats expérimentaux obtenus pour les différents groupes présents dans la salle.

6.  À l’aide d’un logiciel tableur-grapheur, exploiter l’ensemble des résultats expérimentaux obtenus sous forme de graphique.

7. Rédiger une conclusion de l’étude.

Éléments de correction

La première expérience est endothermique, la deuxième est exothermique.

L'énergie consommée ou fournie lors d'une transformation endothermique ou exothermique est proportionnelle à la masse de réactifs engagés.