Langues

Tu as des gaz ?
Contribution: Discovery Centre
Share This Experiment
Experiment Category: 
sciences de la Terre
sciences physiques
chimie
Objectif: 
Décomposer l'eau (H2O) en oxygène et en hydrogène.
Matériel requis: 
  • Deux crayons (des crayons HB classiques feront l'affaire, mais les 2B donnent de meilleurs résultats)
  • Deux morceaux de fil électrique d'environ 30 cm chacun
  • Un bocal en verre (environ 500 ml)
  • Un carré de carton suffisamment grand pour couvrir l'ouverture du bocal
  • Du ruban adhésif
  • De l'eau
  • Une pile
  • Du sel
Marche à suivre et observation: 

Taille les deux extrémités de chaque crayon (n'oublie pas de retirer les gommes et toutes les parties métalliques auparavant). Remplis le bocal d'eau presque à ras bord. Ajoute quelques cuillères à soupe de sel au liquide. Fixe le morceau de carton sur l'ouverture du bocal. Perce soigneusement le carton avec l'un des crayons et fais glisser celui-ci jusqu'à ce que la mine soit complètement immergée. À une distance d'environ 3 cm, fais la même chose avec l'autre crayon. Veille à ce que les mines des crayons soient à peu près au même niveau sous l'eau. Utilise un fil pour relier la mine du premier crayon (celle qui se trouve à l'air libre) à la borne négative de la pile : enroule une extrémité du fil autour de la pointe et l'autre extrémité autour de la borne négative. Relie ensuite la mine du second crayon à la borne positive de la pile. Nous avons à présent un crayon relié à la borne négative et un crayon relié à la borne positive. Les pointes des crayons qui ne sont pas reliées à la pile doivent être immergées. Des bulles devraient maintenant commencer à se former aux deux extrémités immergées des crayons.

Résultats: 

Tu viens de créer une cellule électrolytique. La mine de crayon est faite de graphite, lequel est un conducteur d'électricité. Le courant électrique provenant de la pile part de la borne négative, descend le long de la mine, traverse l'eau, puis remonte le long de la mine reliée à la borne positive. La mine reliée à la borne positive de la pile est appelée anode. Celle reliée à la borne négative porte le nom de cathode. Les bulles autour de l'anode sont composées d'oxygène (O2), celles autour de la cathode contiennent de l'hydrogène (H2). Les bulles sont produites par électrolyse, c'est-à-dire un processus qui crée une réaction chimique à l'intérieur d'une cellule électrolytique. Ici, il s'agit de la production d'hydrogène et d'oxygène à partir de l'eau. Tu remarqueras qu'il y a plus de bulles autour de la cathode que de l'anode. Cela est dû à la structure chimique de l'eau, H2O : tu obtiendras deux molécules d'hydrogène pour une molécule d'oxygène.

Conseils aux parents et aux enseignants: 

L'eau doit être légèrement salée. Si la concentration de sel dans l'eau est trop élevée, il existe un risque minime de produire du chlore. L'ajout de phénolphthaléine (ingrédient présent dans certains laxatifs) fera augmenter le niveau du pH à proximité de la cathode et fera virer l'eau au rose. Il est également possible d'observer ce phénomène avec du jus de chou rouge : le jus vire au bleu au niveau de la cathode et au rouge au niveau de l'anode. Il est souvent difficile d'observer le changement de couleur en raison de la couleur violine du jus de chou. Ajouter d'autres piles pour un effet de bulles plus frappant.