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WikiSysop — Sun, 03 May 2015 13:50:46 GMT

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<metadesc content="Cette expérience montre que des métaux peuvent réagir très violemment au contact de l'eau, ce qui n'est habituellement pas le cas avec les métaux que l'on rencontre dans la vie de tous les jours. Certains métaux (lithium, sodium, potassium, calcium...) ne peuvent pas exister à l'état métallique dans la nature à cause de leur grande réactivité à l'humidité ou au dioxygène de l'air. Ils se transforment très rapidement en oxydes métalliques, bien plus inertes." />
[[Catégorie:Chimie]][[Catégorie:Oxydo-réduction]][[Catégorie:Vidéo]]{{Réalisation difficile}}
Cette expérience montre que des métaux peuvent réagir très violemment au contact de l'eau, ce qui n'est habituellement pas le cas avec les métaux que l'on rencontre dans la vie de tous les jours.

Certains métaux ([[lithium]], [[sodium]], [[potassium]], [[calcium]]...) ne peuvent pas exister à l'état métallique dans la nature à cause de leur grande réactivité à l'humidité ou au [[dioxygène]] de l'air. Ils se transforment très rapidement en oxydes métalliques, bien plus inertes.

{{Modèle:Précautions}}
* La manipulation du [[sodium]] {{sgh02}}{{sgh05}} est dangereuse car c'est un métal fortement réactif à l'humidité (de la peau, de l'air...). Aussi il convient d'être très prudent en réalisant cette expérience.
* Il faut se placer dans une pièce ventilée et munie d'extincteurs.
* Il existe un '''risque d'exposion''' {{sgh01}} : gants, lunettes de protection sont de rigueur, et si possible réaliser l'expérience '''derrière un écran de protection''' ou une hotte aspirante. En cas de projection de la solution de [[hydroxyde de sodium|soude caustique]] {{sgh05}}, se rincer abondamment à l'eau du robinet pendant 15 minutes.

== Matériel ==
*Un grand récipient large (style bassine mais pas en plastique)
*Un couteau
*Des gants et lunettes de protection
*Un petit morceau de [[sodium]] métallique (ou de [[lithium]] ou de [[potassium]]) {{sgh02}}{{sgh05}}
*Liquide à vaisselle
*[[Phénolphtaléine]] (facultatif, il s'agit d'un [[:Catégorie:indicateur coloré|indicateur coloré]] du pH)

== Protocole expérimental ==
[[Image:Reaction_sodium_eau.jpg|frame|Explosion du sodium dans l'eau.]]
*Remplir le récipient d'eau à moitié et y ajouter quelques gouttes de liquide à vaisselle et éventuellement de [[phénolphtaléine]]. Bien mélanger sans faire de bulles.
*Mettre les gants et les lunettes et, à l'aide du couteau, découper un très petit morceau de [[sodium]] métallique {{sgh02}}{{sgh05}} (l'équivalent d'un petit pois).
*Faire reculer tout le monde de 4 mètres et jeter le petit morceau dans le récipient.
*Le [[sodium]] métallique réagit instantanément avec l'eau en produisant une grande quantité de [[dihydrogène]] gazeux H2 {{sgh02}} qui peut s'enflammer violemment et aussi '''exploser''' {{sgh01}}. Le morceau de sodium, sous l'effet de la chaleur, se transforme en petite bille de sodium liquide et, sous l'effet de l'effervescence, se déplace sur toute la surface d'eau de manière aléatoire. Le trajet de la bille est matérialisé des petites bulles. Si de la [[phénolphtaléine]] a été ajoutée à l'eau, on observe une couleur rose dans le liquide après le passage de la bille.

== Explications ==
*Si la plupart des métaux que nous connaissons dans la vie quotidienne ne réagissent pas ou peu avec l'eau, certains, tels que le [[lithium]], le [[sodium]], le [[potassium]] ou le [[calcium]], réagissent violemment au contact de l'eau.
* Le [[sodium]] {{sgh02}}{{sgh05}} décompose les molécules d'eau en [[dihydrogène]] gazeux H2 {{sgh02}} et en ions hydroxyde pour former une solution d'[[hydroxyde de sodium]] (soude caustique) NaOH {{sgh05}}. Cette réaction est exothermique (libération de chaleur).
::2 Na(s) + 2H2O → 2 NaOH + H2(g)
*La couleur rose observée en présence de [[phénolphtaléine]] indique que l'eau est devenue basique (pH>7) sur le passage de la bille de sodium. La basicité confirme la création de soude. En effet, l'hydroxyde de sodium est formé dans l'eau et se trouve sous forme ionique :
::NaOH <math>\mathop{\longrightarrow}^{eau}</math> Na+(aq) + OH–(aq)
*Le [[dihydrogène]] {{sgh02}} libéré en grande quantité peut se recombiner avec le [[dioxygène]] {{sgh03}} de l'air, sous l'effet de la chaleur, pour créer une combustion parfois explosive {{sgh01}}.
::2 H2(g) + O2(g) <math>\mathop{\longrightarrow}^{\Delta}</math> 2 H2O(g)
:Dans ce cas, la couleur orange de la flamme est à attribuer au sodium (mauve pour le potassium ; voir l'expérience des [[flammes colorées]]).
*Le liquide vaisselle agit comme tensio-actif et évite que la bille ne se colle sur une paroi du récipient en la faisant rebondir. Les petites bulles de [[dihydrogène]] restent visibles grâce à l'ajout du liquide vaisselle.

==Vidéo==
*Sodium :
**[http://media.scienceamusante.net/Reaction_sodium_eau.mov Réaction du sodium et de l'eau, explications] (2,8 Mo, format QuickTime), animation du [http://anima-science.fr/spip/spip.php?article123 18/02/2005 - Chimie en fête].
**[http://media.scienceamusante.net/Sodium_eau_air.avi Réaction du sodium et de l'eau en présence d'air] (3,2 Mo, format AVI), © Michel Bultingaire - Lycée Saint Exupéry, Fameck.
**[http://media.scienceamusante.net/Sodium_eau.avi Réaction du sodium et de l'eau en absence d'air] (2,8 Mo, format AVI), © Michel Bultingaire - Lycée Saint Exupéry, Fameck.
*Lithium :
**[http://media.scienceamusante.net/Lithium_eau_air.avi Réaction du lithium et de l'eau en présence d'air] (3 Mo, format AVI), © Michel Bultingaire - Lycée Saint Exupéry, Fameck.
*Potassium :
**[http://media.scienceamusante.net/Potassium_eau_air.avi Réaction du potassium et de l'eau en présence d'air] (3,2 Mo, format AVI), © Michel Bultingaire - Lycée Saint Exupéry, Fameck.

Avec l'aimable autorisation de [[Utilisateur:Michel Bultingaire|Michel Bultingaire]] pour ses vidéos.

Réaction du sodium avec l'eau - Historique des versions

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