- Exemples d'expériences de réaction chimique
- Glace chaude
- Encre invisible
- Bombes de bain
- Dissolution de la mousse de polystyrène
- Dissoudre la coquille d'oeuf
- Références
Il existe de multiples expériences de réactions chimiques, qui peuvent être très simples à exposer pour éveiller l'intérêt des étudiants ou des enfants pour le sujet, et peuvent être réalisées en toute sécurité aussi bien dans les laboratoires que dans le confort de nos cuisines.
Chaque réaction chimique a séparément sa méthodologie et les dispositions qui doivent être prises pour la sécurité de ceux qui réalisent l'expérience. En outre, certaines expériences nécessiteront probablement des matériaux ou des outils difficiles à trouver, réservés aux essais par des chimistes professionnels.
Le nettoyage des pièces de monnaie contre la rouille est une expérience chimique qui peut être effectuée n'importe où. Source: Pixnio.
Plus la préparation est élaborée et plus les substances impliquées sont réactives, plus les expériences seront compliquées et dangereuses. Cela est encore plus vrai si des gaz inflammables sont libérés au cours du processus. Mais si ce gaz est du dioxyde de carbone, les expériences peuvent être effectuées dans n'importe quel espace sous une supervision appropriée.
Voici cinq expériences simples qui peuvent être réalisées à la maison, sans dépenses excessives ni risques physiques. L'un des plus courants est l'élimination des couches d'oxyde de métaux (comme celle de quelques centimes) avec du vinaigre, des boissons gazeuses ou de l'acide citrique, laissant sa surface brillante et propre.
Exemples d'expériences de réaction chimique
Glace chaude
Pour la préparation de la glace chaude, il ne faudra que: 1) une bouteille de vinaigre, à partir de laquelle nous prendrons la quantité de volume que nous voulons, 2) et du bicarbonate de soude. Les deux composés sont mélangés dans un récipient qui sera ensuite chauffé, où ils réagiront pour former de l'acétate de sodium:
CH 3 COOH + NaHCO 3 => CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O
A noter que le dioxyde de carbone, CO 2, observé sous forme d'effervescence, sera libéré après mélange du vinaigre (5% d'acide acétique) avec le bicarbonate. En principe, il est conseillé d'ajouter un excès de bicarbonate pour s'assurer que tout l'acide acétique de notre vinaigre est neutralisé.
Nous chauffons le mélange jusqu'à ce qu'un sel blanc commence à apparaître sur les bords du récipient: l'acétate de sodium. Nous décantons le liquide dans un autre récipient et une fois chaud, nous le refroidissons au réfrigérateur.
Cette solution aqueuse de CH 3 COONa est surfondue: elle est instable, et va geler immédiatement et de manière exothermique si l'on ajoute un cristal blanc de CH 3 COONa. Ce faisant, le sel dissous sera incorporé dans le cristal, qui agit comme un germe et un site de nucléation pour la croissance de cristaux d'acétate plus gros.
Le processus est si rapide que des formations cristallines seront vues couvrant tout le volume du conteneur et générant une glace chaude en raison du dégagement de chaleur. La vidéo suivante montre ce qui est expliqué ici:
Encre invisible
L'expérience de l'encre invisible est l'une des plus courantes et il existe plusieurs méthodes pour le faire. Ils consistent à humidifier un pinceau ou un tampon avec un liquide transparent, qui adhère au papier, et par l'action de la chaleur, de la lumière ultraviolette ou de l'ajout d'une autre substance, il change de couleur, révélant le message caché.
Le liquide le plus couramment utilisé est généralement le jus de citron. L'humidification d'un pinceau avec du jus de citron procède à l'écriture du message sur le papier. Puis, en utilisant la chaleur d'une ampoule ou en plaçant le papier à proximité d'une flamme (avec beaucoup de précaution), les traces de jus de citron deviennent brunes ou noires.
En effet, la chaleur décompose les composés organiques du citron pour produire du charbon de bois, qui assombrit le papier.
Si la lumière ultraviolette est par contre utilisée, le jus de citron l'absorbera, donc même si le papier brille, le message sera révélé en lettres sombres. Le message invisible peut également être révélé si un indicateur naturel est versé dessus; comme le jus de raisin ou, mieux encore, le chou violet.
La vidéo suivante montre précisément trois façons d'écrire des messages invisibles:
Bombes de bain
Lancer de grosses bombes de bain dans des volumes d'eau considérables donne un spectacle de mousse et de couleurs. À petite échelle, cependant, ils sont faciles à préparer n'importe où si vous avez les bons ingrédients, qui varient en fonction des préférences personnelles.
Dans un bol, mélangez les ingrédients solides: acide citrique et bicarbonate de soude. Si vous souhaitez ajouter plus de poids à la pâte obtenue ou la protéger de l'humidité, vous pouvez ajouter de la fécule de maïs ou du sel d'Epsom (sulfate de magnésium).
Dans un autre bol, mélangez les ingrédients liquides: huile végétale, essences et colorant alimentaire.
Le mélange liquide est ensuite versé lentement dans le bol avec le mélange solide, en le pétrissant jusqu'à ce qu'il développe sa couleur et sa forme. Une fois que cela est fait, vous pouvez créer des boules avec, ou utiliser des moules pour leur donner des formes spécifiques. Et voila, nous aurons les bombes de bain.
Les ingrédients liquides sont ceux qui fournissent la couleur et les parfums que vous souhaitez obtenir lorsque vous jetez la pompe dans les baignoires ou les toilettes. Pendant ce temps, les ingrédients solides sont responsables de la réaction chimique qui a lieu: dans l'eau, l'acide citrique neutralise le bicarbonate de sodium, libérant à nouveau du dioxyde de carbone.
La vidéo suivante montre étape par étape comment fabriquer des bombes de bain:
Dissolution de la mousse de polystyrène
Bien qu'il ne s'agisse pas proprement d'une réaction chimique, les effets observés surprennent les yeux curieux. Pour cette expérience, nous aurons besoin de polystyrène (appelé anime dans certains pays) et d'acétone, un solvant que l'on retrouve dans le dissolvant de vernis à ongles.
Dans la vidéo suivante, vous pouvez voir ce qui se passe lorsque nous essayons de dissoudre de gros morceaux de polystyrène dans un petit volume de dissolvant pour vernis à ongles:
Ce matériau est pratiquement emprisonné dans une coque en polystyrène mince. Sa nature est essentiellement apolaire, donc l'acétone, un solvant non polaire, montre une forte affinité pour elle. «Comme se dissout comme», et à cause de cela, nous voyons comment la mousse se dissout dans le dissolvant pour vernis à ongles avec la même facilité avec laquelle le sucre se dissout dans l'eau.
Dissoudre la coquille d'oeuf
Cette fois, bien qu'il s'agisse à nouveau d'une solution, il s'agit d'une réaction de neutralisation chimique: l'acide acétique du vinaigre neutralise le carbonate de calcium de la coquille d'œuf:
CaCO 3 + 2CH 3 COOH => Ca (CH 3 COO) 2 + CO 2 + H 2 O
La réaction a lieu lorsque nous déposons un œuf dans un verre avec du vinaigre. Immédiatement, nous commencerons à apprécier l'apparition d'une couche de bulles entourant la coquille de l'œuf; Ces bulles sont dues au CO 2 libéré par la neutralisation acide-base.
Dans cette vidéo, nous pouvons voir cette expérience:
Au fur et à mesure que la coquille se dissout, seules les membranes protègent son intérieur, translucide, et à travers elles, nous pouvons voir le jaune contre la lumière.
Ces membranes sont très délicates et glissantes, mais elles donnent quand même à l'œuf suffisamment de douceur pour lui permettre de rebondir sur de courtes distances. S'il est lancé d'une grande hauteur, il finira par se fendre, comme le montre la vidéo.
Références
- Whitten, Davis, Peck et Stanley. (2008). Chimie (8e éd.). Apprentissage CENGAGE.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21 octobre 2019). Expériences de chimie faciles à faire à la maison. Récupéré de: thinkco.com
- Adrian Dinh. (1er décembre 2014). 8 expériences de chimie simples que vos enfants peuvent faire à la maison. Récupéré de: 3plearning.com
- Stepp, Sue. (08 janvier 2020). Expériences de réaction chimique faciles et amusantes. scaimer.com. Récupéré de: scaimer.com
- Bayer US. (29 décembre 2017). Expérience sur les cristaux de sel. Récupéré de: thebeakerlife.com
- Lindsey E. Murphy et CrazyAuntLindsey.com. (3 novembre 2011). L'encre invisible révèle une chimie cool. Récupéré de: scientificamerican.com