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Collège · 15 min

Série d’activité : le zinc face au cuivre

Plongez une lame de zinc dans du sulfate de cuivre bleu et regardez le cuivre rouge se former pendant que le bleu s’estompe.

Objectif

Montrer que le zinc est plus réactif que le cuivre en observant la réaction de déplacement Zn+CuX2+→ZnX2++Cu\ce{Zn + Cu^{2+} -> Zn^{2+} + Cu}.

Matériel et réactifs

Bécher virtuel avec une solution de CuSOX4\ce{CuSO4} et une lame de zinc ; un curseur règle la profondeur d’immersion.

Procédure

  1. Lancez la simulation et notez la couleur bleue initiale de la solution de CuSOX4\ce{CuSO4}.
  2. Augmentez le curseur d’immersion et observez les grains de cuivre brun-rouge qui apparaissent puis coulent autour de la partie trempée.
  3. Patientez et comparez : plus le contact est profond et long, plus le cuivre se dépose et plus la solution pâlit.

À observer

  • Un dépôt de cuivre brun-rouge se forme sur le zinc tandis que les ions ZnX2+\ce{Zn^{2+}} passent en solution.
  • La couleur bleue des CuX2+\ce{Cu^{2+}} s’estompe au fur et à mesure de leur consommation.

Explication

Le zinc cède ses électrons plus facilement que le cuivre : Zn\ce{Zn} s’oxyde (Zn→ZnX2++2 eX−\ce{Zn -> Zn^{2+} + 2e^-}) et CuX2+\ce{Cu^{2+}} se réduit en métal (CuX2++2 eX−→Cu\ce{Cu^{2+} + 2e^- -> Cu}). Un métal plus haut dans la série d’activité déplace toujours un métal moins réactif de sa solution de sel — base de la série K>Na>Ca>Mg>Al>Zn>Fe>Pb>H>Cu>Ag>Au\ce{K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu > Ag > Au}.

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Expérience virtuelle : un modèle simplifié pour construire l’intuition. Elle ne remplace ni le travail réel en laboratoire ni la formation à la sécurité ; ne la reproduisez pas chez vous sans encadrement.