Bryon
ConnexionInscription gratuite

Propriétés du dioxyde de soufre

5emePhysique-ChimieCombustion du soufrePropriétés du dioxyde de soufre~7 min de lecture

Propriétés du dioxyde de soufre

Quand le soufre brûle, il forme du dioxyde de soufre \(\ce{SO2}\) : un gaz incolore, à l'odeur piquante et suffocante, toxique, plus lourd que l'air, très soluble dans l'eau, qui donne une solution acide et décolore le permanganate de potassium.

Objectifs

  • Rappeler la combustion du soufre et son bilan.
  • Décrire la couleur, l'odeur et la toxicité du dioxyde de soufre.
  • Mettre en évidence sa solubilité dans l'eau et le caractère acide de la solution obtenue.
  • Connaître un test d'identification et les précautions à prendre.

1. D'où vient le dioxyde de soufre ?

Au laboratoire, on enflamme un peu de soufre (poudre jaune) dans un déflagrateur, puis on le plonge dans un flacon de dioxygène. Le soufre brûle avec une flamme bleue, pâle dans l'air et plus vive dans le dioxygène pur. Il se forme un gaz : le dioxyde de soufre.

Bilan de la combustion :

\[\text{soufre} + \text{dioxygène} \longrightarrow \text{dioxyde de soufre}\] \[\ce{S + O2 -> SO2}\]

La formule \(\ce{SO2}\) se lit « S O deux » : la molécule contient 1 atome de soufre et 2 atomes d'oxygène.

À toi : place les noms sur le montage de la combustion du soufre dans le dioxygène.

Montage de la combustion du soufre : un flacon fermé par un couvercle traversé par la tige d'un déflagrateur dont la coupelle contient du soufre qui brûle

Quel est le produit de la combustion du soufre dans le dioxygène ?

  1. Le dioxyde de carbone
  2. Le dioxyde de soufre
  3. La vapeur d'eau
Le soufre réagit avec le dioxygène : \(\ce{S + O2 -> SO2}\). Il se forme du dioxyde de soufre.

2. Couleur, odeur et toxicité

  • Couleur : le dioxyde de soufre est incolore. Le flacon paraît vide, mais il est rempli de gaz.
  • Odeur : piquante et suffocante, elle irrite le nez et la gorge et fait tousser.
  • Toxicité : c'est un gaz toxique qui irrite les yeux et les voies respiratoires. On le manipule en très petite quantité, dans une pièce bien aérée ou sous une hotte.
  • Densité : il est plus lourd que l'air : il reste au fond d'un flacon ouvert posé à l'endroit.

Après la combustion, le flacon semble vide. Pourquoi ?

  1. Parce que le dioxyde de soufre est un gaz incolore.
  2. Parce que le gaz s'est échappé par le verre.
  3. Parce qu'il ne s'est rien formé.
Le gaz est bien présent, mais il est incolore : on le repère à son odeur piquante.

Comment sentir prudemment l'odeur d'un gaz ?

  1. Mettre le nez au-dessus du flacon et respirer fort.
  2. Goûter un peu de la solution.
  3. Tenir le flacon à distance et rabattre l'air vers soi avec la main.
On ne respire jamais un gaz directement : on rabat seulement un peu d'air vers soi avec la main.

3. Solubilité dans l'eau et acidité

Un corps est soluble dans l'eau s'il peut s'y dissoudre. Le dioxyde de soufre est très soluble dans l'eau. On le montre avec l'expérience suivante :

Expérience de solubilité : un flacon rempli de dioxyde de soufre est retourné sur une cuve d'eau, l'eau monte dans le flacon puis jaunit avec du BBT flacon de SO₂ retourné l'eau monte BBT jaune acide

On retourne un flacon rempli de dioxyde de soufre sur une cuve d'eau et on le débouche sous l'eau.

L'eau monte dans le flacon : le gaz se dissout dans l'eau et libère de la place que l'eau vient occuper.

Avec quelques gouttes de bleu de bromothymol (BBT), la solution devient jaune : elle est acide.

La solution obtenue est acide : le BBT y devient jaune et le papier pH indique une valeur inférieure à 7, c'est-à-dire \(\text{pH} \lt 7\).

Exemple résolu : interpréter une expérience

Kouassi retourne sur une cuve d'eau deux flacons : l'un rempli d'air, l'autre rempli de dioxyde de soufre. L'eau monte seulement dans le second. Il ajoute du BBT à l'eau de ce flacon, qui devient jaune. Que conclure ? Cherche d'abord.

Étape 1 : dans le flacon d'air, l'eau ne monte pas : l'air se dissout très peu dans l'eau. Ce flacon sert de témoin.
Étape 2 : dans le flacon de dioxyde de soufre, l'eau monte : le gaz s'est dissous. Le dioxyde de soufre est très soluble dans l'eau.
Étape 3 : le BBT devient jaune : la solution obtenue est acide.
Conclusion : le dioxyde de soufre est très soluble dans l'eau et donne une solution acide.

Quelques gouttes de BBT dans une solution de dioxyde de soufre la colorent en…

  1. bleu, car elle est basique ;
  2. jaune, car elle est acide ;
  3. vert, car elle est neutre.
La solution de dioxyde de soufre est acide, et le BBT devient jaune en milieu acide.

4. Identifier le dioxyde de soufre

Test d'identification : le dioxyde de soufre décolore une solution violette de permanganate de potassium. On verse quelques gouttes de cette solution violette dans le flacon et on agite : si elle devient incolore, le gaz est du dioxyde de soufre.

flowchart LR
A[Gaz incolore inconnu] --> B[Ajouter permanganate violet]
B --> C{Decoloration}
C -->|oui| D[Dioxyde de soufre]
C -->|non| E[Autre gaz]

Le dioxyde de soufre a aussi des usages : en petite quantité contrôlée, il sert de conservateur pour certains fruits secs et boissons, et il est utilisé dans l'industrie pour blanchir.

Quel test permet d'identifier le dioxyde de soufre ?

  1. Il trouble l'eau de chaux.
  2. Il rallume une bûchette incandescente.
  3. Il décolore une solution violette de permanganate de potassium.
La décoloration du permanganate de potassium est le test du dioxyde de soufre ; l'eau de chaux troublée identifie le dioxyde de carbone et la bûchette rallumée le dioxygène.

Erreurs fréquentes

  • Croire qu'un flacon incolore est vide.
  • Respirer directement un gaz pour le sentir.
  • Confondre le test du \(\ce{SO2}\) (permanganate décoloré) et celui du \(\ce{CO2}\) (eau de chaux troublée).
  • Écrire la formule \(\ce{SO}\) ou \(\ce{S2O}\) au lieu de \(\ce{SO2}\).
  • Oublier que la solution de dioxyde de soufre est acide.

Récapitulatif

La combustion du soufre donne du dioxyde de soufre : \(\ce{S + O2 -> SO2}\). Ce gaz est incolore, d'odeur piquante et suffocante, toxique et plus lourd que l'air. Il est très soluble dans l'eau et donne une solution acide (BBT jaune). Il décolore le permanganate de potassium, ce qui permet de l'identifier. Il contribue aux pluies acides.

Combustion du soufre
\(\ce{S + O2 -> SO2}\), avec une flamme bleue.
Couleur et odeur du \(\ce{SO2}\)
Incolore, odeur piquante et suffocante.
Solubilité
Très soluble dans l'eau : l'eau monte dans le flacon retourné.
Solution de \(\ce{SO2}\)
Acide : BBT jaune, \(\text{pH} \lt 7\).
Test d'identification
Décolore la solution violette de permanganate de potassium.
Danger
Gaz toxique et irritant, responsable en partie des pluies acides.

Teste tes connaissances sur ce cours

Crée ton compte gratuitement pour accéder aux quiz associés et suivre ta progression.

Commencer gratuitement J'ai déjà un compte