Techniques de manipulation en physique-chimie Seconde - Méthodes et compétences scientifiques

• 1 Lunettes de protection : protection des yeux
• 2 Blouse de laboratoire : protection du corps
• 3 Gants appropriés : protection des mains
• 4 Chaussures fermées : protection des pieds
• 5 Cheveux attachés : prévention des accidents

• 1 Ne jamais manger ou boire en laboratoire
• 2 Lire attentivement les consignes avant de manipuler
• 3 Ne pas toucher les produits chimiques avec les mains nues
• 4 Nettoyer immédiatement en cas de renversement
• 5 Signaler tout incident au professeur

• 1 Pipette graduée : pour prélèvements variables
• 2 Pipette jaugée : pour volumes précis fixes
• 3 Pipette automatique : pipeteur électronique

1. Choisir la pipette adaptée au volume à prélever
2. Insérer le pipeteur ou la poire sur la pipette
3. Immerger la pointe dans le liquide
4. Aspirer doucement jusqu'à dépasser le trait de jauge
5. Retirer la pipette du liquide
6. Laisser descendre le niveau jusqu'au trait de jauge
7. Essuyer la pointe extérieurement
8. Déposer le liquide dans le récipient cible
9. Laisser s'écouler complètement sans souffler

• 1 Balance de précision : ±0,01 g
• 2 Balance analytique : ±0,0001 g
• 3 Balance électronique : précision variable
• 4 Balance Roberval : ancienne méthode

1. Contrôler que la balance est à zéro
2. Placer un récipient sur la balance (tare)
3. Zéroter la balance avec le récipient
4. Ajouter le solide à peser dans le récipient
5. Lire la valeur affichée
6. Noter le résultat avec les unités
7. Nettoyer la balance après usage

La dilution consiste à ajouter du solvant à une solution pour diminuer sa concentration.

Relation fondamentale : C₁ × V₁ = C₂ × V₂

Où C₁ et V₁ sont la concentration et le volume de la solution mère, C₂ et V₂ sont ceux de la solution fille.

1. Calculer le volume de solution mère à prélever
2. Prélever ce volume avec une pipette jaugée
3. Transférer dans une fiole jaugée
4. Ajouter de l'eau distillée jusqu'au tiers de la fiole
5. Agiter pour homogénéiser
6. Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge
7. Boucher et agiter vigoureusement pour homogénéiser

• 1 Thermomètre à mercure : précision mais toxique
• 2 Thermomètre électronique : rapide et sûr
• 3 Thermomètre à alcool : alternatif au mercure
• 4 Thermocouple : mesure à distance
• 5 Thermomètre à infrarouge : sans contact

1. Vérifier la plage de mesure du thermomètre
2. Attendre que la température se stabilise
3. Placer le bulbe du thermomètre dans la substance
4. Lire la température à l'horizontale
5. Attendre que l'aiguille s'immobilise
6. Noter la valeur avec précision
7. Nettoyer le thermomètre après usage

• 1 Éprouvette graduée : précision moyenne
• 2 Fiole jaugée : grande précision
• 3 Burette : pour titrages
• 4 Cylindre gradué : mesure précise
• 5 Pipette graduée : prélèvements variables

Le volume est lu au niveau du ménisque :

• Le ménisque est la courbure de la surface du liquide
• Pour les liquides transparents, lire au niveau du bas du ménisque
• Le regard doit être à la même hauteur que le ménisque
• La lecture se fait à l'horizontale
• La précision dépend de la graduation de l'instrument

• 1 Verre à verre : avec entonnoir si nécessaire
• 2 Pipette : pour volumes précis
• 3 Seringue : pour volumes très précis
• 4 Pipette automatique : pour volumes très petits

• 1 Spatule : pour les poudres
• 2 Funnels : pour verser dans des récipients étroits
• 3 Papier plié : pour les cristaux
• 4 Éviers à solides : pour les transferts précis

La filtration est une technique de séparation qui permet de séparer un solide en suspension d'un liquide.

Elle utilise un filtre (papier ou autre) qui retient les particules solides.

Le liquide filtré s'appelle le filtrat.

Le solide retenu s'appelle le résidu.

1. Placer un entonnoir sur un bécher
2. Insérer un papier filtre dans l'entonnoir
3. Humidifier légèrement le papier filtre
4. Verser lentement le mélange à filtrer
5. Laisser s'écouler le liquide filtré
6. Attendre que le filtrage soit complet
7. Retirer le papier filtre avec le résidu

La distillation est une technique de séparation basée sur la différence de température d'ébullition des composants.

Elle permet de séparer un liquide d'un mélange.

Le composant le plus volatil s'évapore en premier.

Après condensation, on récupère le distillat purifié.

1. Placer le mélange dans un ballon
2. Chauffer doucement le mélange
3. Les vapeurs montent vers le réfrigérant
4. Le réfrigérant condense les vapeurs
5. Le distillat est récupéré dans un récipient
6. Arrêter le chauffage quand la distillation est terminée
7. Nettoyer le montage après usage

La chromatographie est une technique de séparation basée sur la mobilité différente des substances dans un solvant.

Elle permet d'analyser la composition d'un mélange.

Elle est utilisée en chimie analytique.

Le solvant est appelé phase mobile.

La surface sur laquelle se déplace le solvant est la phase stationnaire.

1. Préparer une plaque de chromatographie
2. Déposer une goutte d'échantillon sur la plaque
3. Placer la plaque dans un récipient avec du solvant
4. Laisser monter le solvant par capillarité
5. Observer la migration des composants
6. Interpréter les résultats
7. Calculer les rapports Rf

On utilise la relation de conservation de la quantité de matière : C₁ × V₁ = C₂ × V₂

Avec C₁ = 1,0 mol/L, C₂ = 0,10 mol/L, V₂ = 250 mL

Il faut prélever 25,0 mL de solution mère.

On utilise une pipette jaugée de 25,0 mL avec un pipeteur.

La pipette jaugée permet un prélèvement très précis.

Le pipeteur assure une manipulation sécurisée sans aspiration avec la bouche.

1. Porter les équipements de protection (lunettes, blouse)
2. Rincer la pipette avec un peu de solution mère
3. Prélever 25,0 mL de solution mère avec la pipette jaugée
4. Transférer dans une fiole jaugée de 250 mL
5. Ajouter de l'eau distillée jusqu'au tiers de la fiole
6. Agiter doucement pour homogénéiser
7. Compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge
8. Boucher la fiole et agiter vigoureusement

• Porter des lunettes de protection
• Ne pas aspirer la solution avec la bouche
• Utiliser un pipeteur mécanique
• Travailler dans une zone bien éclairée
• Ne pas boire ou manger en laboratoire
• Nettoyer immédiatement en cas de renversement

On peut vérifier la précision de la dilution en :

• Mesurant la conductivité de la solution
• Effectuant un dosage colorimétrique
• Comparant avec une solution de référence
• Vérifiant la cohérence avec les calculs théoriques

• 1 Prélèvement : pipettes, seringues, balances
• 2 Mesure : volumes, masses, températures
• 3 Transfert : entre récipients
• 4 Dilution : préparation de solutions
• 5 Séparation : filtration, distillation

• 1 Port des équipements de protection
• 2 Respect des consignes de sécurité
• 3 Nettoyage après manipulation
• 4 Signalement des incidents

• 1 Utilisation des instruments adaptés
• 2 Respect des techniques de lecture
• 3 Expression avec les bons chiffres significatifs
• 4 Indication des incertitudes