TP3 : Pourquoi le carbone est-il l’atome dont on entend le plus parler ?

 

Le CO2est un gaz à effet de serre et il est suspecté d’augmenter la température de la Terre du fait de son augmentation dans l’atmosphère depuis 2 siècles notamment à cause des activités humaines.

L’élément carbone est un élémentqui voyage entre les quatre enveloppes de la Terre que sont l’atmosphère, l’hydrosphère, la biosphère et la géosphère ; ce TP vous propose de découvrir comment les transferts de carbone entre les différentes enveloppes sont possibles.  

 

Quelques expériences simples vont permettre d’identifier les différentes enveloppes terrestres comme réservoirs de carbone.

Expérience 1 :

Vous disposez d’une bougie ; allumez-la puis recouvrez le tout d’un bêcher.

Notez le résultat.

Trouvez de quel réservoir viennent en général les bougies.

On a réalisé un transfert de carbone de ……………………vers ……………………

Avec l’allumette, un a réalisé un transfert de carbone de ……………………vers ……………………

 

Expérience 2 :

Vous disposez de deux cristallisoirs avec de l’eau de chaux (qui contient du calcium dissout dans l’eau), et de l’eau du robinet (qui ne contient pas de calcium), laissés au contact de l’air plusieurs jours.

Notez le résultat.

On a réalisé un transfert de carbone de ……………………vers ……………………

 

Expérience 3 :

Réalisez le montage suivant :

Dans le tube contenant la craie, versez quelques gouttes d’une eau gazeuse

Notez le résultat.

On a réalisé un transfert de carbone de ……………………vers ……………………

 

Expérience 4 déjà réalisée :

On a déjà soufflé lentement à l’aide d’une paille dans un tube à essai avec de l’eau de chaux ;

Rappelez le résultat.

On a réalisé un transfert de carbone de ……………………vers ……………………

 

Photos d’écorce de fougères géantes datant du carbonifère

   

A gauche : écorce de Sigila sigilaria A droite : écorce de Lépidodendron

 

Observation 1 :

Vous disposez d’un morceau de charbon.
Observer les traces fossiles présentes sur le morceau, les nommer.

Proposez une hypothèse sur l’origine du charbon.
Lors de la formation du charbon, il y a eu un transfert de Carbone de ……………………vers ……………………


Observation 2 :

Le rouge de crésol est un colorant de la famille des sulfone phtaléines utilisé comme indicateur de pH. C'est un indicateur de pH. Zone de virage : 7,4 (jaune) -> 9,0 (pourpre)

Faites une comparaison des tubes contenant les élodées avec les tubes témoins.

Avec les Élodées à l’obscurité, il y a eu un transfert de Carbone de ……………………vers ……………………
Avec les Élodées à la lumière, il y a eu un transfert de Carbone de ……………………vers ……………………

Observation 3 :
Les débris de végétaux et les cadavres d’animaux enrichissent le sol en matière organique.

Les micro-organismes, bactéries et les décomposeurs du sol, champignons, utilisent cette matière organique comme source d’énergie grâce à la respiration, ce qui la transforme en matière minérale.

Dans ce cas-là, il y a eu un transfert de Carbone de ……………………vers ……………………



Réactions chimiques se produisant lors de ces transferts de carbone.

Respiration et Photosynthèse : 6 CO2 + 6 H2O + énergie lumineuse <=> C6H12O6 + 6 O2   avec C6H12O = glucose

Dissolution et précipitation : 2H2O + 2CO <=> 2HCO3- + 2H <=> 2HCO3- + Ca2+ <=> CaCO3 + 2H+

 

Combustion : C4H10 + 6,5O2 => 4CO2 + 5H2O

 

3. Bilan
A partir des différentes informations apportées par cette étude, construire un cycle du carbone en indiquant les 4 réservoirs à carbone et en les reliant par des flèches en fonction des transferts existants.
Indiquer sur ces flèches le nom du transfert correspondant.