Le gaz roux

Obtenez du dioxyde d’azote et récupérez-le avec du charbon actif !

Difficulté :
Danger :
Durée :
25 minutes
Le gaz roux

Réactifs

Sécurité

  • Portez des gants et des lunettes de protection.
  • Effectuez l’expérience sur le plateau en plastique et dans un endroit bien ventilé.
  • Assurez-vous que votre flacon est propre et sec.
  • 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

Puis-je utiliser le bouchon avec un trou ?

Pour cette expérience, vous devez utiliser le bouchon avec deux trous pour garantir les meilleurs résultats.

Je n’arrive pas à insérer le tube dans le bouchon.

Ne vous inquiétez pas, cela peut être délicat. N’oubliez pas que vous pouvez toujours demander de l’aide à un adulte !

Le flacon est mouillé. Puis-je l’utiliser ?

Le dioxyde d’azote NO2 est très soluble dans l’eau, ce qui signifie qu’il se dissoudra facilement dans l’eau pour donner des acides nitrique et nitreux. Ainsi, vous ne verrez peut-être aucun gaz si le flacon est mouillé.

Cela fait 10 minutes, mais le flacon n’est pas rempli de gaz. Quel est le problème ?

Tout d’abord, assurez-vous d’utiliser un flacon sec. Le dioxyde d’azote NO2 est très soluble dans l’eau, ce qui signifie qu’il se dissoudra facilement dans l’eau pour donner des acides nitrique et nitreux. Par conséquent, vous ne verrez peut-être aucun gaz si vous utilisez un flacon humide.

Si ce n’est pas le cas, il est possible que votre eau ait trop refroidi pour être efficace. Videz-la avec précaution et remplissez à nouveau le bécher jusqu’au repère de 100 ml avec de l’eau chaude. Attendez 5 à 10 min.

Cela ne fonctionne toujours pas ? Ouvrez soigneusement la bouteille et mélangez encore une fois le contenu avec une baguette en bois. Fermez la bouteille et plongez-la à nouveau dans l’eau chaude.

Instructions pas à pas

Cette expérience dégagera du dioxyde d’azote NO2. Veuillez donc vous assurer de la réaliser dans un endroit bien ventilé.

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Assemblez votre appareil de récupération du gaz.

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Pour obtenir du dioxyde d’azote NO2, vous devez d’abord produire de l’acide nitrique HNO3, en faisant réagir le Ca(NO3)2 avec le NaHSO4. Le HNO3 réagira alors avec le cuivre Cu pour produire du NO2.

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Comme c’est souvent le cas, les réactions ne se dérouleront à vitesse raisonnable qu’à des températures élevées. Chauffons donc la bouteille pour accélérer les choses !

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Contrairement aux gaz qui composent l’air, le NO2 est d’une couleur vive. Il est donc relativement facile de déterminer la quantité de gaz dans le flacon. Laissez la réaction se dérouler pendant environ 10 minutes – cela devrait être suffisant pour obtenir la quantité nécessaire de gaz NO2. Puis, arrêtez la réaction en utilisant du carbonate de sodium Na2CO3.

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Le charbon actif n’est pas très réactif et ne réagit pas avec le gaz NO2, mais ce n’est pas là son super-pouvoir. Ajoutez-en au flacon et voyez ce qui se produit.

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Pour aider le charbon actif à faire son travail, secouez le flacon.

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Élimination des déchets

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

Description scientifique

Les molécules de gaz comme le NO2  peuvent aussi coller aux surfaces . En fait, elles préfèrent se poser plutôt que de flotter dans les airs. Mais la surface interne du flacon ne peut accueillir qu’un nombre limité de molécules – il n’y a pas assez de « places » pour tout le monde.

Pour faire suffisamment de place pour toutes les molécules  à l’intérieur du flacon, vous auriez besoin d’une surface plus grande que celle d’un terrain de basketball ! La bonne nouvelle, c’est que vous pouvez faire tenir une énorme surface sur de petits objets en les équipant de minuscules trous et cavités. Le charbon actif comporte un nombre extrêmement élevé de tels trous. À titre de comparaison, le charbon que vous avez versé dans le flacon a une superficie de plus de trois terrains de basketball !

Le NO2 est l’un des polluants atmosphériques majeurs. Le charbon actif est utilisé pour purifier l’air des gaz d’échappement industriels, les rendant moins nocifs pour l’environnement.

Ça, c’est intéressant !

Qu’est-ce que l’adsorption ?

Vous connaissez certainement le phénomène de l’adsorption. Vous l’avez rencontré quand vous avez fait une tache d’encre sur du papier — ou pire — sur vos vêtements. Vous avez peut-être remarqué que les vêtements d’un peintre sentent la peinture et la blouse d’un médecin a une odeur de médicaments.

L’adsorption est le processus par lequel les particules d’une substance se lient à la surface d’une autre substance ; on l’utilise pour purifier l’eau potable et fixer les molécules de colorant sur des tissus.

Le charbon actif est un adsorbant puissant utilisé dans les masques à gaz, et est parfois prescrit pour traiter les intoxications alimentaires. Divers adsorbants peuvent être utilisés pour purifier des solutions lors de la production de sucre, de glucose, de certains médicaments et de produits pétroliers.

De plus, ils peuvent être utilisés pour capturer des vapeurs et des gaz précieux. Même nos perceptions de l’odeur et du goût dépendent de la capacité de nos cavités nasales et de notre langue à adsorber les molécules !