Glace chaude !

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 Liens avec d'autres expériences
- 5.1 Expériences sur Wikidébrouillard
- 5.2 Autres expériences en vidéo
6 Applications : liens avec le quotidien
7 Catégories

Présentation de l'expérience

Comment fait-on la « glace chaude » ?

Matériel

De l'eau
De l'acétate de sodium : voir l'expérience de la glace instantanée
2 verres
Une cuillère
Une casserole et un couvercle

L'expérience

En vidéo

La manipulation

Faire bouillir l'eau.
Juste avant ébullition, commencer à verser l'acétate de sodium dans l'eau tout en remuant à l'aide d'une cuillère (attention aux éclaboussures !).
Arrêter de verser l'acétate de sodium lorsqu'il y a un dépôt au fond de la casserole (la solution est saturée).
Tout en faisant attention de ne pas se brûler, remplir un verre avec la solution obtenue.
Verser le reste de la solution dans l'autre verre.
Laisser reposer le tout pendant 15 minutes.
Poser le doigt dans le sachet d'acétate de sodium afin d'avoir des petits cristaux au bout. Tremper le doigt dans un des verres (pas les deux !).
Attendre à nouveau 15 minutes.
Toucher la solution et observer.

Que voit-on ?

Au bout d'un certain temps, le liquide devient solide et dégage de la chaleur. Lorsque l'on touche la solution, on voit que la solution se solidifie. Dans le verre où on a trempé le doigt, une formation cristalline se propage depuis l'endroit de contact du doigt avec la solution. La solidification se propage ainsi dans l'ensemble du récipient.

Explications

De manière simple

L'eau saturée en acétate de sodium réagit lorsqu'elle va entrer en contact avec d'autres cristaux d'acétate de sodium. La solution étant sur-saturée (c'est-à-dire qu'il y a trop d'acétate de sodium pour l'eau), il est possible que celle-ci réagisse avec un dépôt quelconque présent dans le récipient.

Cette sur-saturation d'acétate de sodium entraîne donc une cristallisation de la solution, créant ainsi de la chaleur. Ce n'est pas l'eau qui gèle mais c'est l'acétate de sodium qui se cristallise (c'est-à-dire qui s’assemble et créé un solide) !

Allons plus loin dans l'explication

L'acétate de sodium est un composé de formule CH₃COONa. Il est soluble dans l'eau et constitue une bonne source d'ions acétate. Sa solution aqueuse est basique en raison de la réaction : CH₃COO-+H₂O -> CH₃COOH+HO-. Ce composé est utilisé pour faire des expériences simples de solutions aqueuses sursaturées.

Une solution sursaturée est un solution qui contient plus de soluté qu'elle ne peut en dissoudre normalement. Ces solutions sont métastables, c'est-à-dire que le soluté en sursaturation précipite à la moindre perturbation. On produit ces solutions en jouant sur la variation de la solubilité en fonction de la température. En général la solubilité augmente avec la température. Pour obtenir une solution sursaturée, on chauffe le solvant, on dissout le maximum de soluté et on laisse la solution refroidir le plus lentement possible. L'ajout de cristal de soluté à la solution sursaturée entraîne l’expansion de celui-ci et cela peut être une méthode d'obtention de cristaux.

De nombreuses réactions impliquant des acides ou des bases sont exothermiques. En chimie, une réaction est dite exothermique si elle produit de la chaleur.

Acétate de sodium sur Wikipédia