Bateau à propulsion gazeuse

De Wikidebrouillard.

Sommaire

Présentation de l’expérience

On construit un petit bateau qui avance tout seul sur l’eau.

Matériel

  • 1 bassine d’eau
  • 1 tube d’aspirine vide
  • 2 cuillères à soupe de bicarbonate de soude
  • 10 cl de vinaigre blanc
  • 1 feuille de papier toilette
  • Une chignole

L’expérience

La manipulation

  • 1-Percer le bouchon du tube d’aspirine avec la chignole.
  • 2-Mettre le bicarbonate de soude au centre de la feuille de papier toilette. Rouler le papier en bonbon.
  • 3-Remplir le tube avec le vinaigre.
  • 4-Mettre le bonbon dans le tube et refermer rapidement.
  • 5-Agiter et déposer le tube dans la bassine d’eau.

Suppléments

Si on veut s’amuser, on peut décorer le tube d’aspirine ou lui coller de légères petites ailettes qui vont lui donner plus de stabilité.

Que voit-on ?

Un jet de mousse puissant sort du tube d’aspirine et va le pousser dans la bassine.


Explications

Simple

Le mélange de la poudre de bicarbonate de soude et du vinaigre, mousse et remplit le tube. Quand le tube est plein, la mousse n’a plus qu’une solution pour sortir : par le petit trou du bouchon ! Cet échappement de mousse va propulser le tube.

Allons plus loin

Une réaction acido basique : Une base est une substance qui est capable de libérer des ions OH-. Le bicarbonate de soude (NAHCO3) est une solution basique, son pH est supérieur à celui de l’eau (pH = 7).

Un acide peut libérer des ions H+. Le vinaigre lui est une solution contenant de l’acide acétique ( de 5% à 8 % C2H4O2) son pH est inférieur à 7, il vaut environ pH = 2.

Ils se neutralisent en produisant un troisième élément. Cette nouvelle solution créée est de l’eau gazeuse (eau H2O et du dioxyde de carbone CO2), elle apparaît sous forme de mousse dont le volume est supérieure à celui des deux précédents réactifs. Dans notre expérience, la rencontre de l’acide et du basique à lieu dans un tube d’aspirine, milieu à volume constant. Si le produit de la réaction prend un volume supérieur à celui des réactifs, celui-ci va remplir le tube. Une fois le tube plein, la réaction continue et puisqu’il n’y a plus de place, la pression va augmenter, le produit appuis sur les parois du tube pour trouver de la place. Lorsqu’il trouve le petit trou opéré dans le bouchon, il va sortir à toute vitesse. Cette évacuation va pousser le tube dans l’eau jusqu’à ce que la réaction chimique se termine et que la pression à l’intérieur du tube devienne la même que celle à l’extérieur.

Liens à la vie quotidienne

Cocotte minute, locomotive, fusée, volcan effusif.


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