Lune de soufre

Capturez un brouillard mystique de soufre dans une boîte de Pétri !

Difficulté :
Danger :
Durée :
15 minutes
Lune de soufre

Réactifs

Sécurité

  • Portez des gants et des lunettes de protection.
  • Réalisez l’expérience sur le plateau en plastique.
  • Respectez les consignes de sécurité lorsque vous travaillez avec de l’eau bouillante.
Règles générales de sécurité
  • Éviter tout contact des produits chimiques avec les yeux ou la bouche.
  • Éloigner les jeunes enfants, les animaux et les personnes sans équipement de protection des yeux de la zone où sont réalisées les expériences.
  • Ranger ce coffret d’expériences hors de portée des enfants de moins de 10 ans.
  • Nettoyer la totalité du matériel après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients sont hermétiquement fermés et convenablement stockés après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients vides sont correctement éliminés.
  • Ne pas utiliser d’autre matériel que celui fourni avec le coffret ou recommandé dans la notice d’utilisation.
  • Ne pas remettre les denrées alimentaires dans leur récipient d’origine. Les jeter immédiatement.
Informations générales de premiers soins
  • En cas de contact avec les yeux : laver abondamment à l’eau en maintenant les yeux ouverts si nécessaire. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’ingestion : rincer la bouche abondamment avec de l’eau, boire de l’eau fraîche. Ne pas faire vomir. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’inhalation : transporter la personne à l’extérieur.
  • En cas de contact avec la peau et de brûlures : laver abondamment à l’eau la zone touchée pendant au moins 10 minutes.
  • En cas de doute, consulter un médecin sans délai. Emporter le produit chimique et son récipient.
  • En cas de blessure, toujours consulter un médecin.
Conseils pour les adultes superviseurs
  • L’utilisation incorrecte des produits chimiques peut engendrer des blessures et nuire à la santé. Réaliser uniquement les expériences décrites dans les instructions.
  • Ce coffret d’expériences est à utiliser uniquement par des enfants de plus do 10 ans.
  • Compte tenu de très grandes variations des capacités des enfants, même au sein d’un groupe d’âge, il convient que les adultes surveillants apprécient avec sagesse quelles sont les expériences appropriées et sans risque pour les enfants. Il convient que les instructions permettent aux adultes surveillants d’évaluer chacune des expériences afin de pouvoir déterminer son adéquation à un enfant particulier.
  • Il convient que l’adulte surveillant s’entretienne des avertissements et des informations de sécurité avec l’enfant ou les enfants avant de commencer les expériences. Il convient d’accorder une attention particulière à la sécurité lors de la manipulation d’acides, d’alcalis et de liquides inflammables.
  • Il convient que la zone où sont réalisées les expériences soit sans obstacle et ne soit pas située près d’une réserve de denrées alimentaires. Il convient qu’elle soit bien éclairée et aérée, et à proximité d’une adduction d’eau. Il convient d’utiliser une table solide dont la surface est résistante à la chaleur.
  • Il convient d’utiliser complètement les substances contenues dans des emballages non refermables au cours d’une expérience, c’est-à-dire après l’ouverture de l’emballage.

FAQ et dépannage

J'ai mis l'autocollant à l'intérieur de la boîte de Pétri. Est-ce problématique ?

Pas de problème ! Cela n'affectera pas l'expérience.

Quand j'ai ajouté de l'hydrogénosulfate de sodium à la boîte de Pétri, des bulles qui éclatent bruyamment se sont formées. Est-ce que c'est normal ?

Oui, tout va bien. Au cours de la réaction, du dioxyde de soufre gazeux est libéré sous forme de bulles : sa légère odeur peut être ressentie lord de l'expérience. Le bruit fort vient du fait qu'elles éclatent sous une fine couche de liquide.

Que faire si les deux lunes sont apparues en même temps ?

Vous pouvez essayer de préparer d'abord la solution concentrée. Et si vous êtes un scientifique très curieux, vous pouvez préparer les solutions séparément et chronométrer le temps nécessaire au brouillard de soufre pour se former dans chacune d'elles !

Instructions pas à pas

Pour bien voir la réaction, vous aurez besoin de deux boîtes de Pétri sur fond noir.

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Le premier ingrédient est NaHSO4. C'est plus précisément le « H » au milieu qui nous intéresse ici. Il représente un ion H+.

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Le deuxième ingrédient est Na2S2O3. Ici, la partie importante est « S2O3 ». Elle représente un ion S2O32-. La seule différence entre les deux boîtes est la quantité de Na2S2O3 que vous y ajoutez.

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Observez maintenant ce qui se passe !

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Résultat attendu

Le précipité se forme à des vitesses différentes dans différentes boîtes de Pétri

Élimination des déchets

Éliminez les réactifs et les déchets solides avec les ordures ménagères. Versez les solutions dans l’évier et rincez abondamment avec de l’eau.

Description scientifique

En résumé, deux ions H+  tombent sur S2O32-  et arrachent l'un de ses oxygènes O et deux de ses électrons « 2−» pour former de l'eau H2. Puis la partie restante se décompose en molécules SO2  observables sous forme de minuscules bulles, et en soufre pur S  sous la forme d'un précipité jaune blanchâtre.

Comme vous pouvez le voir, la réaction se produit dans les deux boîtes, mais de façon beaucoup plus rapide dans la boîte qui contient plus de Na2S2O3. C'est parce que plus il y a d'ions S2O32- , plus ils ont de chance de tomber sur des ions H+ .

Pourrait-on accélérer la réaction sans surcharger la solution avec des réactifs ? Réflechissez. Au lieu d'augmenter la quantité d'ions S2O32- , vous pouvez augmenter la vitesse des particules ! C’est en fait plus facile qu’il n’y paraît, car c’est juste une façon sophistiquée de dire « chauffez la solution ». Vous pouvez essayer : recommencez l'expérience, mais au lieu d'ajouter plus de Na2S2O3 dans une des boîtes, utilisez de l'eau chaude pour préparer la solution.

Quoi d'autre peut accélérer une réaction ?

Pour que deux substances réagissent, leurs particules (molécules, atomes ou ions) doivent entrer en contact. Plus la fréquence de collision entre particules est élevée, plus la vitesse de réaction est rapide. Comme vous le savez déjà, il existe plusieurs façons pour accélérer une réaction.

Pour commencer, vous pouvez ajouter des réactifs. Plus une solution contient de particules, plus celles-ci se heurtent souvent, un peu comme des gens dans une foule.

Une alternative consiste à faire bouger les particules plus rapidement, autrement dit «chauffer la solution». Sur une même période, des particules rapides entreront en collision plus fréquemment que des particules lentes.

La méthode suivante n'est pas réalisable à la maison car elle nécessite un équipement spécial. En augmentant la pression, autrement dit en comprimant le liquide, nous pouvons rapprocher les particules les unes des autres et donc augmenter leur fréquence de collision.

Enfin, des substances particulières appelées catalyseurs peuvent être ajoutées à une solution pour augmenter la vitesse de réaction, parfois même jusqu'à plusieurs milliards de fois ! Ces «assistants» chimiques ne s'épuisent pas lors d'une réaction et aident les substances à réagir entre elles. Chaque réaction ne peut être accélérée que par des catalyseurs qui lui sont spécifiques.