Propriétés de l’hydrogène
L’hydrogène présente deux propriétés principales : il est hautement inflammable et, comme il s’agit d’une petite molécule légère, il s’élève et se diffuse rapidement dans l’air.
Les fondements scientifiques de cette expérience
L’hydrogène est un gaz inflammable qui présente d’autres propriétés intéressantes. Il est hautement explosif, mais il est également plus léger que l’air et se diffuse rapidement car il s’agit d’une petite molécule.
Matériel utilisé
- Support en fer — CHE-037
- Pince universelle — HEA-010
- Pince à angle droit — PLA-016
- Éprouvette conique de 150 ml — CHE-005
- Bouchon en caoutchouc, 2 trous — CHE-031
- Entonnoir à chute — CHE-008
- Tube d'alimentation en verre coudé à angle droit — CHE-011
- Raccord pour tubes d'alimentation en verre — PLA-020
- Pipette à compte-gouttes — PLA-003
- Éprouvette — PLA-007
- Spatule — PLA-024
- Bouchon en liège pour tube à essai (et non un bouchon en caoutchouc) — CHE-032
- Parafilm — PLA-011
- Rencontres
Produits chimiques et réactifs
- Acide chlorhydrique 2 M — R : 34-37 S : 26-45
- Zinc granulé
- Eau distillée
Consignes de sécurité
- L’hydrogène est un gaz très inflammable qui forme des mélanges explosifs avec l’air. Éloignez toute flamme nue à une distance de sécurité — il est préférable qu’il n’y ait aucune flamme sur le même paillasse que l’appareil.
Questions destinées aux élèves
- Notez ce que vous observez lorsque vous allumez le gaz.
- Notez ce qui se passe en maintenant le tube à essai à la verticale. Que pouvez-vous dire sur la densité de l’hydrogène par rapport à celle de l’air ?
- Notez ce qui se passe et expliquez-le.
À quoi s’attendre
La combustion de l'hydrogène entraîne la formation d'eau au cours d'une réaction très exothermique : 2H₂ + O₂ → 2H₂O + chaleur. La vapeur d'eau ainsi formée se condense sur les parois du tube à essai. Il n'y a ni explosion ni gaz inflammable. L'hydrogène est plus léger que l'air. En plaçant le tube à essai à la verticale, l'hydrogène s'échappe et le tube se remplit d'air. En raison de la faible masse de la molécule d'hydrogène, le gaz se diffuse très rapidement.
Élimination
Versez une grande quantité d’eau dans le ballon conique, puis jetez ce liquide dans le conteneur destiné aux déchets liquides. Jetez les résidus de zinc dans le conteneur destiné aux déchets solides.
Réalisez cette expérience dans votre classe
Cette expérience s'inscrit dans le cadre d'ATP Volta, un laboratoire scientifique mobile autonome qui transforme une salle de classe ordinaire en véritable laboratoire dédié aux STEM, proposant plus de 200 expériences en physique, chimie, biologie, robotique et ingénierie. « Gali », le tuteur basé sur l'IA intégré à ATP Connect, guide les élèves à chaque étape et répond à leurs questions directement au poste de travail.
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