La loi de conservation de la masse lors d'une dissolution

Lavoisier a établi dans son Traité élémentaire de chimie, publié en 1789, une des lois fondamentales de la chimie. La "loi de Lavoisier" (c'est ainsi qu'elle est reconnue par l'Académie des sciences) indique qu'au cours de n'importe quelle réaction chimique, la masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits et que le nombre d'éléments de chaque espèce chimique reste inchangé. Pour mettre en évidence ce postulat de Lavoisier, nous avons étudié l'action de l'acide chlorhydrique sur le carbonate de calcium (de la craie).

 

Voici le matériel dont nous nous sommes servis :

De l’acide chlorhydrique ; du carbonate de calcium (craie) ; une bouteille et son bouchon ; une balance ; un bêcher et un verre de montre.

 

Déroulement de l'expérience :

Nous avons verser 24,60 mL d’acide dans le bêcher. il est important de rappeler que l’on pose d’abord le bêcher sur la balance, que l’on tare la balance pour finalement mettre l'acide chlorhydrique dans le bêcher et ensuite obtenir la masse de l'acide.

 

 

Ensuite nous avons peser un morceau de craie dans un verre de montre (pour peser la masse de la craie, nous avons procéder de la même façon que pour peser la masse d'acide chlorhydrique), la masse du bout de craie est de : 0,78g.

 

Après avoir peser la craie, nous pesons la bouteille vide avec son bouchon. Elle pèse 19,65 g.

 

 

Finalement nous calculons la masse totale des 2 réactifs et du récipient qui est de : 44,92 g. Cette masse a été mesurée en plaçant le bout de craie dans le bouchon et l’acide chlorhydrique dans la bouteille.

 

La réaction chimique a lieu de la manière suivante :

Tout d’abord pour provoquer celle-ci, nous retournons le bouchon (avec le bout de craie) sur la bouteille et fermons fortement.

 

 

Nous observons que le calcaire se dissout au fur et à mesure du temps. De plus, comme nous avons laissé la bouteille avec l’acide chlorhydrique et la craie sur la balance, nous pouvons remarquer qu’il y n'y a pas de modification de la masse totale au cours de la réaction chimique.

 

Et lorsque la dissolution se termine, nous remarquons que la masse totale a légèrement diminuée. Cet écart est sûrement dû à une fuite de gaz, la bouteille ne devait pas être bouché au maximum ou alors elle devait être légèrement trouée. Quoi qu'il en soit la masse a été conservée durant la réaction. C'est-à-dire que la masse du bout de craie dans le bouchon et l’acide chlorhydrique dans la bouteille avant que la réaction chimique soit déclenchée, est égale à la masse de la bouteille fermé contenant l’acide chlorhydrique et la craie dissolue. Cela montre bien la conservation de la masse lors d’une dissolution.

 

Équations de réaction :

 

Des réactifs :

 

 

De la réaction (Il y a enchainement de deux réactions acide-base et les ions calcium et chlorure sont spectateurs) :

 

Puis :

 

D'où le bilan global :

 

En effet la réaction chimique donne du dioxyde de carbone et de l'eau. Nous remarquons aussi qu'il y a du dioxyde de carbone car lorsque l'on ouvre le bouchon de la bouteille à la fin de la réaction, nous entendons une fuite de gaz : le dioxyde de carbone. Et de plus, nous pouvons ajouté que puisque le dioxyde de carbone s'est échappé à l'ouverture du bouchon, la masse totale a diminué.

 

 

 

En conclusion, nous pouvons dire que cette expérience vérifie bien la loi de Lavoisier qui dit que « rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ».

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