Démonstration de la chimie du sodium dans l'eau

La démonstration de la chimie du sodium dans l'eau illustre la réactivité d'un métal alcalin avec l'eau. Il s'agit d'une démonstration mémorable qui crée une réaction spectaculaire pour les étudiants. Pourtant, il peut être effectué en toute sécurité.

À quoi s'attendre

Un petit morceau de sodium métallique sera placé dans un bol d'eau. Si un indicateur de phénolphtaléine a été ajouté à l'eau, le sodium laissera une traînée rose derrière lui lorsque le métal crachotera et réagira. La réaction est:

2 Na + 2 H₂O → 2 Na⁺ + 2 OH^- + H₂(g)

La réaction est particulièrement vigoureuse lorsque de l'eau chaude est utilisée. La réaction peut projeter du sodium métallique fondu et l'hydrogène gazeux peut s'enflammer, alors utilisez les précautions de sécurité appropriées lors de cette démonstration..

Précautions de sécurité

• N'utilisez jamais un morceau de sodium plus gros qu'une gomme à pois ou à crayon.
• Portez des lunettes de sécurité.
• Effectuer l'expérience derrière une barrière de sécurité claire ou à distance des étudiants.

Matériaux

• Sodium métal stocké sous huile minérale
• Un bécher de 250 ml, rempli à moitié d'eau
• Phénolphtaléine (facultatif)

Procédure

1. Ajouter quelques gouttes d'indicateur de phénolphtaléine à l'eau du bécher. (Optionnel)
2. Vous souhaiterez peut-être placer le bécher sur un rétroprojecteur ou un écran vidéo, ce qui vous permettra de montrer la réaction des élèves à distance..
3. Tout en portant des gants, utilisez une spatule sèche pour retirer un très petit morceau (0,1 cm³) de sodium métallique provenant de la pièce stockée dans l'huile. Remettez le sodium inutilisé dans l'huile et fermez le récipient. Vous pouvez utiliser des pinces ou des pincettes pour sécher le petit morceau de métal sur une serviette en papier. Vous pourriez permettre aux élèves d'examiner la surface coupée du sodium. Dites aux élèves qu'ils peuvent regarder l'échantillon mais qu'ils ne doivent pas toucher le sodium métallique.
4. Déposez le morceau de sodium dans l'eau. Reculez immédiatement. Lorsque l'eau se dissocie en H⁺ et OH^-, l'hydrogène gazeux sera dégagé. La concentration croissante de OH^- les ions dans la solution augmenteront son pH et feront rosir le liquide.
5. Une fois que le sodium a complètement réagi, vous pouvez le rincer à l'eau et le rincer dans l'égout. Continuez à porter des lunettes de protection lors de l'élimination de la réaction, juste au cas où il resterait un peu de sodium n'ayant pas réagi..

Conseils et avertissements

Parfois, cette réaction est effectuée en utilisant un petit morceau de potassium métallique au lieu de sodium. Le potassium est encore plus réactif que le sodium, donc si vous faites la substitution, utilisez un très petit morceau de potassium métallique et attendez-vous à une réaction potentiellement explosive entre le potassium et l'eau. Faites preuve d'une extrême prudence.