Concours de métaux

Déterminez quel métal est le plus réactif !

Difficulté :
Danger :
Durée :
30 minutes
Concours de métaux

Réactifs

Sécurité

  • Portez des gants et des lunettes de protection.
  • Réalisez l'expérience sur le plateau.
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

Je n’arrive pas à insérer la buse de la bouteille.

Commencez par essayer d’utiliser une autre buse de bouteille. Elle devrait s’intégrer parfaitement dans la bouteille. Et, bien sûr, vous pouvez demander de l’aide à un adulte.

Puis-je fermer la bouteille avec le bouchon blanc ?

Oui, bien sûr, vous le pouvez. Mais, assurez-vous d’utiliser le bouchon d’une bouteille destinée aux liquides ! Sinon, vous ne pourrez pas fermer la bouteille suffisamment étanchément.

J’ai versé trop de solution dans le flacon en plastique. Que devrais-je faire ?

Ne vous inquiétez pas ! Continuez simplement l’expérience.

La tige de zinc s’est assombrie dans la solution de sulfate de cuivre. Est-ce une réaction ?

Oui, la réaction est en cours, mais elle se produit lentement : du cuivre métallique s’accumule à la surface du fil de zinc, sous la forme d’un précipité sombre.

Puis-je garder les aiguilles ?

Non, malheureusement, vous ne pourrez pas conserver les aiguilles, car elles sont extrêmement fines et fragiles. Elles se colleront immédiatement entre elles si vous essayez de les retirer de la solution.

Élimination des déchets

Jetez les déchets solides avec les ordures ménagères. Versez les solutions dans l'évier. Lavez à grande eau.

Description scientifique

Les métaux sont assez diversifiés, mais ils ont des traits communs : ils sont généralement brillants, maléables, et sont de bons conducteurs d'électricité. Ce n’est pas une coïncidence : ils doivent ces propriétés à leur structure particulière. Au niveau nanoscopique, tout métal est un ensemble de particules métalliques chargées (des ions)  dans un nuage d’électrons . Les ions de certains métaux préfèrent le confort de ce nuage plus que d’autres. Ils peuvent repousser les métaux moins paresseux  et prendre leur place .

Si vous disposez les métaux du plus actif au moins actif, vous verrez que le zinc Zn est un type plus aventureux que l'étain Sn et le cuivre Cu. C’est pourquoi, lorsque vous insérez une tige de zinc dans une solution contenant, par exemple, des ions de cuivre Cu2+, ces derniers sont heureux de s’installer à l’intérieur du confortable nuage d’électrons, formant ainsi du cuivre métallique Cu à la surface de la tige. Les ions de zinc Zn2+, à leur tour, vont nager dans la solution. La réaction avec la solution SnCl2 est essentiellement la même.

Comme vous pouvez le constater, un métal est assez facile à obtenir à partir de son composé, tant que vous avez un métal plus actif. Comment pouvez-vous alors isoler des métaux plus actifs, comme le zinc ? Dans l’industrie, on ne s’appuie généralement pas sur les tendances propres aux métaux. On utilise plutôt l’électricité pour fournir des électrons, afin que les ions métalliques errants puissent s’installer.