III.6.1. Nouvelle version (TP2)

Les niveaux de connaissances mis en œuvre par les étudiants dans cette activité sont représentés par le tableau ci-dessous.

Tableau 81 : Répartition de la fréquence des types de liens dans les copies

Types de liens entre les niveaux de connaissances	Fréquence d’apparition dans les copies (N = 40)
[p ; o]	16
[E; p]	16
[o; é]	14
[E ; o]	3
[G ; o]	3
[G ; p]	2
[E ; é]	2
[M.num]	2
[E ; G]	1
[E ; O]	1
[M.géo ; G]	1
Pas de réponse	14

Légende :

[é] : événement reconstruit

[o] : objet reconstruit

[p] : propriété reconstruite

[G] : grandeur

[E] : événement perceptible

[M.géo] : modèle géométrique

[M.num] : modèle numérique

Ce tableau nous indique que pratiquement la majorité des binômes prennent en compte principalement les niveaux de l’événement reconstruit ( réaction chimique ), les objets reconstruits ( les entités chimiques présentes ), la propriété reconstruite ( l’acidité ) et l’événement perceptible ( saut de pH ), tous reliés entre eux ([p ; o] , [E; p] et [o; é] ).

Copie 1: Le 1er saut correspond à la 1ère acidité H3PO4 et le 2ème saut correspond à la 2ème acidité H2SO4

2ème équation : H2SO4 + 2OH- 2H2O + SO42-

1ère équation : H3PO4+2OH- 2H2O + HPO42-

Copie 6: Le 1er saut correspond à la neutralisation de la 1ère et de la 2ème acidité de H3PO4 ainsi qu’à la neutralisation de la 1ère acidité de H2SO4. le 2ème saut de pH correspond à la neutralisation de toutes les acidités de la solution

Bien que les bons types de liens existent dans la réponse de ces deux binômes (1 et 6), la réponse à cette question est considérée comme fausse. Ces deux binômes présentent des difficultés à faire correspondre à chaque saut de pH l’acidité relative à chaque acide.

Copie 9 : Le 1er saut correspond à la 1ère dosage de H2SO4 avec la soude NaOH et dosage de H3PO4 avec sa soude NaOH

H3PO4 + H2O H3O+ + H2PO4-

H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4-

Le 2ème saut correspond à la 2ème dosage de H3PO4 avec la soude NaOH

H2PO4- + H2O H3O+ + HPO42-

Par contre, le binôme 9 parvient à faire correspondre à chaque saut de pH, le dosage de l’acidité correspondante.

Le tableau montre aussi l’existence du lien entre l’événement reconstruit (réaction chimique ou point d’équivalence) et l‘événement perceptible (saut de pH) :

Copie 16 : Chaque sauts de pH correspond à un point d’équivalence

Copie 32 : H3PO4 + H2SO4 + 2H2O  H2PO4- + HSO4- + 2H3O+ (1)

2NaOH  2Na+ + 2OH- (2)

(1)+(2)  H3PO4 + H2SO4 + 2OH-  H2PO4- + HSO4- + 2H2O

*la réaction de 1er saut : H3PO4 + 2H2O  HPO42- + 2H3O+ (1)

H2SO4 + 2H2O  SO42- + 2H3O+ (2)

(1)+(2)  H3PO4 + H2SO4 + 4 H2O  HPO42- + SO42-+ 4H3O+

4OH-  4OH-(3)

(1)+(2)+(3)  H3PO4 + H2SO4 + 4OH-  HPO42- + SO42- + 4H3O+

cette équation correspond au 2ème saut

Le binôme relatif à la copie16 ne parvient pas à donner des justifications à sa réponse, étant donnée qu’il est en difficulté. De même pour la copie 32, ce binôme se trouve en difficulté à faire correspondre la réaction chimique convenable à chaque saut de pH.

A partir de l’analyse de 26 copies (nous avons 14 non réponses), nous avons constaté que la moitié des étudiants (20 étudiants) n’ont pas répondu correctement à la question, par contre 6 d’entre eux, ont fait correspondre convenablement à chaque saut de pH, le dosage de l’acidité correspondante à chaque acide comme le prouve la copie 30.

Copie 30 : *1er saut : correspond à la neutralisation de toute la quantité d’acide sulfurique H2SO4 + la 1ère acidité de l’acide phosphorique H3PO4

*2ème saut : correspond à la neutralisation de la 2ème acidité de l’acide phosphorique

Nous constatons à partir de l’analyse de l’ensemble des copies, que les binômes ne parviennent pas à écrire convenablement la réaction du dosage correspondante à chaque cas. Ce qui prouve que ces binômes présentent des difficultés à écrire les réactions du dosage, ce qui confirme encore une fois notre hypothèse générale de départ telle que, les difficultés des étudiants dans le domaine de l’acido-basicité proviennent en partie de la compréhension partielle de la réaction chimique.