Contenu

sciences de la vie et de la Terre

Recherche simple Vous recherchez ...

espace pédagogique > disciplines du second degré > svt > enseignement > lycée > terminale S > la convergence lithosphérique

hydratation et température de fusion

mis à jour le 17/10/2009


Hydratation et fusion

L'objectif de cette production est de proposer une modélisation permettant d'appréhender  l'influence de l'hydratation des roches sur leur température de fusion.
Modélisation dans le cadre du programme de Terminale S : "Convergence lithosphérique et ses effets".

mots clés : Fusion partielle, hydratation, manteau, lithosphère, modèle


Matériel et Produits utilisés
Préparation
Observation
Exploitation possible avec les élèves
Crédits



Matériel et Produits :


  • Du dihydrogénophosphate de sodium  :

    ------Na2PO4,2H2O-----Na2PO4-----

 ce composé chimique présente plusieurs intérêts :

   - dans le commerce on peut le trouver à l'état anhydre et à l'état hydraté,
   - son coût très faible permet de l'utiliser avec plusieurs groupes de TP,
   - ses propriétés en terme de fusion et de sécurité, rendent son utilisation accessible par nos élèves.

  • Un bec électrique.
  • Lames et lamelles.

Retour


PréparationMise en place




- Déposer une pointe de spatule de dihydrogénophosphate de sodium anhydre sur une lame et, sur une autre lame, le dihydrogénophosphate de sodium hydraté.

- Recouvrir de lamelles et deposer les lames sur le bec électrique.

- Allumer le bec électrique et augmenter petit à petit la température.

- Bien observer les lames, le dihydrogénophosphate de sodium hydraté commence à fondre vers 60°C.

- La température de fusion du dihydrogénophosphate de sodium anhydre ne peut pas être atteinte avec un bec électrique.




Retour

Observation :


 
A partir de 60°C, on observe uniquement un début de fusion sur la lame portant du dihydrogénophosphate de sodium hydraté : les cristaux laissent place à quelques gouttes de liquide : 
 
------NaH2PO4 Hydraté à 60°C------NaH2PO4 anhydre à 60°C------


Retour

Exploitation possible avec les élèves :



  • Dans le cadre du programme de Terminale S, pour la partie : Convergence lithosphérique et ses effets : 
    "
    Le magma provient de la fusion partielle des péridotites au dessus du plan de Benioff,
    cette fusion est due à l'hydratation du manteau".

  • L'objectif d'une telle modélisation est de montrer que la fusion d'un matériel hydraté nécessite moins d'energie que la fusion d'un matériel anhydre.

  • Les élèves observent et comparent la formule chimique des composés mis à leur disposition.

  • Limites du modèle : une discussion peut s'engager sur le modèle utilisé et sur la composition chimique de la péridotite. Ici, il s'agit d'une simplification extrème pour étudier l'effet du facteur hydratation. Les limites du modèle résident dans la composition chimique très simple du matériau utilisé qui ne rend pas compte de la complexité chimique d'un minéral constituant la péridotite.

  • Les élèves mettent en place la modélisation, décrivent leurs observations et déduisent du modèle l'influence de l'hydratation sur la température de fusion d'un composé chimique simple.


Retour

Crédits


  • Cette modélisation a été mise au point grâce au concours de Virginie Boisnault, technicienne au Lycée Chevrollier.
 
auteur(s) :

Franck Buron-Mousseau, professeur de SVT au lycée Chevrollier, Angers

contributeur(s) :

Virginie Boisnault, technicienne de laboratoire au lycée Chevrollier, Angers

information(s) pédagogique(s)

niveau : Terminale S

type pédagogique : travaux pratiques, démarche pédagogique

public visé : enseignant, personnel de laboratoire

contexte d'usage : atelier, classe, laboratoire

référence aux programmes : La convergence lithosphérique et ses effets

haut de page

sciences de la vie et de la Terre - Rectorat de l'Académie de Nantes