Bougie contre CO2 !

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Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Bougie contre CO2 !"


Sommaire

Matériel

L'expérience

La manipulation

  • Verser du bicarbonate de sodium dans le verre : l'équivalent d'une 1/2 cuillère à café.
  • Ajouter du vinaigre : sur une hauteur d'un centimètre.
  • Pendant la réaction chimique entre le vinaigre et le bicarbonate de sodium, enflammer une allumette et placer la flamme dans le verre (au-dessus du liquide). Observer.
  • Allumer la bougie.
  • Pencher le verre de façon à mettre le gaz sortant de celui-ci en contact avec la flamme de la bougie. Observer.


Que voit-on ?

  • L'allumette plongée dans le verre s'éteint toute seule.
  • Sous l'influence du gaz s'échappant du verre, la bougie s'éteint toute seule.


Explications

De manière simple

Le mélange du vinaigre et du bicarbonate de sodium crée une effervescence, soit un dégagement gazeux. Comment identifier ce gaz ?

En plongeant une allumette dans le verre, on s'aperçoit que celle-ci s'éteint. Or, le feu a besoin d'oxygène pour s'entretenir. La saturation en CO2 (dioxyde de carbone) stoppe la combustion.

Le CO2 ne s'est pas entièrement dispersé dans l'air ambiant. Si on "renverse" le gaz sur la bougie, la flamme meurt.


Allons plus loin dans l'explication

Le "bicarbonate de soude" NaHCO3 est une poudre blanche couramment utilisée pour combattre les excès d'acidité de l'estomac. Son nom officiel est hydrogénocarbonate de sodium. Sa solution aqueuse contient les ions sodium Na+ et les ions hydrogénocarbonate HCO3-. Le vinaigre contient, notamment, des molécules d'acide éthanoïque CH3COOH.

Dans un verre contenant une solution concentrée d'hydrogénocarbonate de sodium, ajoutons quelques gouttes de vinaigre. Une effervescence se produit : le gaz qui se dégage est du dioxyde de carbone CO2.


L'équation de la réaction montre que :

- les molécules acides CH3COOH perdent un ion H+ et se transforment en ions éthanoate CH3COO-, basiques

- les ions basiques hydrogénocarbonate HCO3- captent un proton H+ et se transforment en CO2 + H2O (acide conjugué). Les molécules H2CO3 n'ont jamais été mises en évidence.


CH3COOH = CH3COO- + H+ on a le couple CH3COOH/CH3COO-


HCO3- + H+ = CO2 + H2O on a le couple CO2, H2O/HCO3-


En faisant la somme de ces 2 équations on obtient:


CH3COOH + HCO3- = CH3COO- + CO2 + H2O

L'acide CH3COOH donne un ion H+. La base HCO3- reçoit un ion H+.


Les molécules de dioxyde de carbone CO2, non polaires, ne sont pas très solubles dans l'eau, qui est un solvant polaire, et se dégagent essentiellement sous forme de gaz.

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