III.4.1. Résultats concernant les productions écrites

Pour cette question, la majorité des binômes mobilisent uniquement trois niveaux de connaissances du monde reconstruit, tels que le niveau de l’événement, le niveau des objets et le niveau de la propriété.

Dans notre analyse des 40 copies, nous avons dégagé uniquement deux types de liens tels que le lien entre les objets et l’événement reconstruit et le lien entre les objets et la propriété reconstruite.

Copie 5 : CO2+2OH- CO32-+H2O

La soude réagit avec le gaz carbonique de l’air et rapidement on va obtenir une certaine quantité de carbonate de sodium. ( [o;é] )

Copie 6 : Na2CO32Na+ +CO32-

CO2(g) C(gr)+O2(g)

Na2CO3+CO2(g) 2Na++CO32-+C(gr)+O2(g)

Donc la forme sous laquelle se trouve le dioxyde de carbone dans la soude carbonaté est un gaz CO2(g) forme gazeuse. ( [o ; é] [o; p] )

Dans le tableau 103, nous allons donner la fréquence de liens mises en jeu dans les 40 copies et non pas l’ensemble de liens existants dans chaque copie.

Tableau 103: 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
[o ; é]	21
[o; p]	5
Pas de réponse	18

Légende :

[é] : événement reconstruit

[o] : objet reconstruit

[p] : propriété reconstruite

L’objectif d’apprentissage de cette question, est de permettre aux étudiants de traduire la réaction de carbonatation de la soude par une équation chimique. Le tableau ci-dessus montre l’existence uniquement de deux liens entre les trois niveaux de connaissances, ces derniers sont utilisés par les binômes puisque la question se réfère à ces niveaux là.

Toutefois, nous avons recensé 12 réponses fausses pour cette question ; la difficulté de ces étudiants se manifeste dans l’écriture de la réaction de carbonatation, c’est-à-dire la mise en relation des différentes entités chimiques réagissant ensemble.

Copie 10 : NaOH + CO2  Na+ + HCO3-

Copie 14 : NaOH  Na+ + OH-

H2CO3  2H+ + CO32-

Equation de la réaction H2CO3+2OH-  CO32-+2H2O

La soude carbonatée est amphotère

Copie 16 : L’équation chimique : NaOH + H2CO3  H2O+Na++HCO3-

Le dioxyde de carbone se trouve sous la forme acide dans la soude carbonatée

Par contre, les 9 autres réponses (parmi les 12 réponses considérées comme fausses) sont considérées comme incomplètes puisque ces étudiants ne répondent pas à la deuxième moitié de la question qui porte sur la justification de la forme sous laquelle se retrouve le dioxyde de carbone dans la soude carbonatée.

Copie 5 : CO2+2OH- CO32-+H2O

La soude réagit avec le gaz carbonique de l’air et rapidement on va obtenir une certaine quantité de carbonate de sodium.

Copie 9 : 2OH-+CO2  CO32-+H2O

Copie 11 : Na+ + OH- + CO2  CO32- + Na+ +H2O

Copie 17 : 2OH- + CO2 CO32- + H2O

Copie 26 : Equation chimique traduisant cette carbonatation 2OH-+CO2 CO32-+H2O

Copie 29 : La soude réagit avec le gaz carbonique de l’air suivant :

2OH-+CO2  CO32-+H2O

Equation de la réaction :

2NaOH+CO2  Na2CO3 +H2O

Copie 31 : 2OH-+CO2  CO32-+H2O

Les solutions de soude contiennent assez rapidement une certaine quantité de carbonate de sodium

Copie 38 : Na+ + OH- + CO2 CO32- + Na+ + H2O

Copie 40 : La soude réagit avec le gaz carbonique de l’air suivant :

2OH-+CO2  CO32-+H2O

Equation de la réaction :

2NaOH+CO2  Na2CO3 +H2O

Ces 9 binômes se contentent d’écrire l’équation de la réaction de carbonatation sans justifier la raison pour laquelle se forme l’ion carbonate et non pas l’ion hydrogénocarbonate. La formation de l’ion carbonate CO₃ 2- est due au fait que, lors de la dissolution d’un peu de dioxyde de carbone, le pH de la solution de soude reste très basique et dans ces conditions c’est la forme basique qui prédomine.

La difficulté des étudiants se présente dans l’identification de la propriété reconstruite d’une telle réaction. Cette propriété est liée à une grandeur, qui est le pH de la solution permettant de déterminer le produit final de la réaction.