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La réaction entre un acide et un métal

Le classique du brevet : de la paille de fer, de l'acide, un gaz qui aboie, et tu as tout compris.

Physique-ChimieCollège3e

Tu laisses tomber un clou en fer dans du détartrant : ça mousse, ça bouillonne, le clou maigrit. Ce n'est pas magique, c'est une réaction entre un acide et un métal. ⚗️

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C'est quoi le délire ?

L'acide chlorhydrique en solution contient des ions H⁺ et des ions chlorure Cl⁻. Quand on y plonge du fer :

  • il y a une effervescence : un gaz se dégage, c'est le dihydrogène H₂ ;
  • le fer disparaît peu à peu (il est consommé) ;
  • la solution verdit : il se forme des ions fer II, Fe²⁺ ;
  • le tube chauffe : la réaction est exothermique.

Les ions Cl⁻, eux, ne réagissent pas : ce sont des ions spectateurs.

La formule magique

  • Équation : Fe + 2 H⁺ → Fe²⁺ + H₂
  • Réactifs : le fer et les ions H⁺. Produits : les ions Fe²⁺ et le dihydrogène.
  • Vérifie toujours : 1 Fe / 1 Fe, 2 H / 2 H, et charges +2 = +2. Une équation ionique conserve les atomes et les charges.
  • Test du dihydrogène : on approche une flamme → détonation (« aboiement »).
  • Test des ions Fe²⁺ : soude → précipité vert.
  • Sécurité : lunettes, gants, blouse. Le H₂ est inflammable → pas de flamme près du montage, on teste sur un petit tube seulement.

On teste sur un exemple

Au labo : quelques clous en fer + acide chlorhydrique dans un tube à essais.

  1. Ça bulle immédiatement : effervescence.
  2. On bouche, on laisse le gaz s'accumuler, on approche une allumette : aboiement → c'est bien du dihydrogène.
  3. Au bout de 10 minutes, la solution est verte : présence d'ions Fe²⁺.
  4. Les clous ont perdu de la masse : le fer a été consommé.

Bilan : Fe + 2 H⁺ → Fe²⁺ + H₂. Et dans la vraie vie, c'est exactement pour ça qu'on ne stocke pas un acide fort dans une boîte en métal.

Le piège classique

Écrire « Fe + H⁺ → Fe²⁺ + H₂ » : les charges ne tombent pas juste (+1 ≠ +2) et il manque un H. Autre erreur : croire que ce sont les ions Cl⁻ qui réagissent. Non, ils regardent.

L'astuce pour retenir

« Le fer part en ion, l'hydrogène part en gaz. » Deux H⁺ pour un Fe, sinon la balance des charges tombe à l'eau.

Teste-toi

Réponds sans regarder la fiche — 0/3

1. Le gaz qui se dégage quand le fer réagit avec l'acide chlorhydrique est…

2. L'équation correcte de la réaction est…

3. La solution devient verte car il s'est formé…

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