Bateau Ã propulsion gazeuse

De Wikidebrouillard.

Article incomplet en cours de rédaction

Modèle:Vidéo

Sommaire

1 Présentation de l’expérience
2 Matériel
3 L’expérience
4 Explications
- 4.1 De manière simple
- 4.2 Allons plus loin dans l'explication
5 Applications : liens avec le quotidien
6 Catégories

Présentation de l’expérience

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

Matériel

Une bassine
Un tube d’aspirine vide
2 cuillerées à soupe de bicarbonate de soude
10 cL de vinaigre blanc
Une feuille de papier toilette
Une chignole

De l'eau

L’expérience

La manipulation

Percer le bouchon du tube d’aspirine avec la chignole.
Mettre le bicarbonate de soude au centre de la feuille de papier toilette. Rouler le papier en bonbon.
Remplir le tube avec le vinaigre.
Mettre le bonbon dans le tube et refermer rapidement.
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 pour lui donner plus de stabilité.

Que voit-on ?

Un jet de mousse puissant sort du tube d’aspirine et le pousse sur l'eau.

Explications

De manière simple

Le mélange (poudre de bicarbonate de soude + 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 propulse le tube.

Allons plus loin dans l'explication

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.

Le bicarbonate de soude et le vinaigre 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 supérieur à celui des deux précédents réactifs. Dans notre expérience, la rencontre de l’acide et du basique a lieu dans un tube d’aspirine, milieu à volume constant. Si le produit de la réaction prend un volume supérieur à celui des réactifs, il remplit le tube. Une fois le tube plein, la réaction continue et puisqu’il n’y a plus de place, la pression augmente, le produit appuie sur les parois du tube pour trouver de la place. Lorsqu’il trouve le petit trou opéré dans le bouchon, il sort à toute vitesse. Cette évacuation pousse le tube dans l’eau jusqu’à ce que la réaction chimique se termine et que la pression à l’intérieur du tube devienne identique à celle de l’extérieur.