Dentifrice éléphant

La variation de l’expérience de dentifrice d’éléphant avec des colorants

Descriptionmodifier

Environ 50 ml de peroxyde d’hydrogène concentré (> 12%) sont d’abord mélangés avec du savon liquide ou du détergent à vaisselle. Ensuite, un catalyseur, souvent d’environ 10 ml de solution d’iodure de potassium ou de catalase de levure de boulanger, est ajouté pour faire décomposer très rapidement le peroxyde d’hydrogène. Le peroxyde d’hydrogène se décompose en oxygène et en eau. Comme une petite quantité de peroxyde d’hydrogène génère un grand volume d’oxygène, l’oxygène sort rapidement du récipient. L’eau savonneuse emprisonne l’oxygène, créant des bulles et se transforme en mousse. Environ 5 à 10 gouttes de colorant alimentaire pourraient également être ajoutées avant le catalyseur pour dramatiser l’effet. La rapidité de la réaction dépendra de la concentration de peroxyde d’hydrogène utilisée.

Explication chimiquedit

Cette expérience montre la décomposition catalysée du peroxyde d’hydrogène. Le peroxyde d’hydrogène (H2O2) se décompose en eau et en oxygène gazeux, qui se présente sous forme de mousse, mais normalement la réaction est trop lente pour être facilement perçue ou mesurée:

2 H 2 O 2 ⟶ 2 H 2 O + O 2 {\displaystyle {\ce {2H2O2 – > 2H2O + O2 ^}}}

{\ affichage {\ce {2H2O2 -2H2O+O2 ^}}}

Dans des conditions normales, cette réaction se déroule très lentement, donc un catalyseur est ajouté pour accélérer la réaction, ce qui entraînera une formation rapide de mousse. L’ion iodure de l’iodure de potassium agit comme catalyseur et accélère la réaction tout en restant chimiquement inchangé dans le processus réactionnel. L’ion iodure modifie le mécanisme par lequel la réaction se produit:

H 2 O 2 + I− ⟶ H 2 O + IO−H 2 O 2 + IO− ⟶ H 2 O + O 2 + I−2 H 2 O 2 ⟶ 2 H 2 O + O 2 Δ r h ∘ = − 196 kJ/mol {\displaystyle{\begin{array}{llllll}{\ce{H2O2}} & +\{\ce{I-}} & {\ce{-> H2O}} & +\{\ce{IO-}}\\{\ce{H2O2}} & +\{\ce{IO-}} &{\ce{-> H2O}} & +\{\ce{O2 ^}}&+\ {\ ce {I-}} \\\hline {\ce {2H2O2}}&&{\ ce {-> 2H2O}} & +\{\ce{O2 ^}}&&\ Delta _ {\mathrm{r}} H ^{\circ} = -196 {\text{kJ/mol}} \ end { tableau}}}

{\ displaystyle {\begin{array}{lllll} {\ce{H2O2}} +\{\ce{I-}} &{\ce{-H2O}} +\{\ce {IO-}} \\{\ce{H2O2}} +\{\ce{IO-}}&{\ce{-H2O}} +\{\ce{O2^}} +\{\ce{I-}}\\\hline{\ce{2H2O2}}&{\ce{-2H2O}} +\{\ce{O2^}}\Delta_{\mathrm{r}} H^{\circ}= -196{\text{ kJ/mol }} \ end { tableau}}}

La réaction est exothermique ; la mousse produite est chaude. Une attelle rougeoyante peut être utilisée pour montrer que le gaz produit est de l’oxygène.Le taux de formation de mousse mesuré en volume par unité de temps a une corrélation positive avec la concentration en peroxyde (v / V%), ce qui signifie que plus il y a de réactifs (concentration en peroxyde), plus le taux de formation de mousse est rapide.

Matériaux pour l’expérience

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