III.1.1. Résultats concernant les productions écrites

Nous avons recensé uniquement 3 réponses relatives à cette question sur une totalité de 40 binômes. Parmi ces 3 réponses, aucune d’elles n’est correcte du point de vue du savoir savant :

Copie 21 : *calcul du pH :

CO2+2H2OHCO3-+H3O+

HCO3-+H2OCO32-+H3O+

Ka1=[HCO3-] [H3O+]/[CO2]

Ka2=[CO32-] [H3O+]/[HCO3-] or [HCO3-] = [CO32-] [H3O+] /Ka2

D’où Ka1=[CO32-] [H3O+]2/Ka2[CO2]

[H3O+]2=Ka1Ka2, [CO2]/[CO32-]

2 log[H3O+]=logKa1+logKa2+log[CO2] -log[CO32-]

2pH=pKa1+pKa2-log[CO2]+ log[CO32-]

pH=1/2(pKa1+pKa-log[CO2]+log[CO32-])

or au début de la réaction [CO2]<<[CO32-]

d’où pH=1/2(pKa1+pKa2+log[CO32-])

Pour la copie 21, le binôme correspondant n’arrive pas à déterminer le pH de la solution puisqu’il n’a pas compris qu’il s’agit d’une solution de base faible. Il commence par écrire les équations des réactions qui se trouvent dans le texte de TP, puis par écrire des relations lui permettant de faire des calculs. Or il ne se rend pas compte que la réaction acido-basique n’a pas eu encore lieu, étant donné qu’il n’a pas commencé le dosage. Il doit écrire l’équation de la réaction d’ionisation (événement reconstruit) de Na₂CO₃dans l’eau, puis la propriété reconstruite du carbonate de sodium.

Copie 25 : C = n/V donc n=CV

m=nM d’où m=CVM pH=1/2(pKa1+pKa2)

Concernant la copie 25, ce binôme présente la formule du pH d’une espèce amphotère en solution. Nous supposons que la réponse de ce binôme est due au fait que, nous avons donné dans le texte du TP la propriété de l’ion hydrogénocarbonate : «  L’ion hydrogénocarbonate qui est à la fois la forme acide d’un couple et la forme basique d’un autre couple est appelé amphotère ».

Généralement, l’apprenant utilise dans ses réponses, les données qui se trouvent dans le texte qui lui est proposé.

Copie 35 : C=n/V n=CV or n=m/M ainsi m=CVM

*calcul de pH : n=m/M d’où C=nV

pH = -logC

Pour cette dernière réponse (copie 35), le binôme ne se rend même pas compte qu’il s’agit d’une solution basique puisqu’il présente la formule du pH d’une solution acide.

A partir de ces 3 réponses, nous pouvons dire que, dés le départ, ce type de dosage présente une difficulté d’apprentissage pour les apprenants. La difficulté des étudiants se manifeste au niveau du système chimique, c’est-à-dire qu’ils n’arrivent pas à identifier les entités chimiques présentes en solution.

De même, la deuxième difficulté se présente dans la détermination de la grandeur pH, qui confirme le résultat de l’étude faite par ross & al. (1991), montrant que les apprenants comprennent difficilement que le pH puisse mesurer la basicité.