Créer un génie magique dans un effet bouteille (chimie)

Déposez un produit chimique dans une fiole pour produire un nuage de vapeur d'eau et d'oxygène, ressemblant à un génie magique émergeant de sa bouteille. Cette démonstration de chimie peut être utilisée pour introduire les concepts de réactions de décomposition, de réactions exothermiques et de catalyseurs.

Magic Genie Safety

Portez des gants en caoutchouc et des lunettes de sécurité. Le peroxyde d'hydrogène à 30% utilisé dans cette démonstration est un agent oxydant puissant qui doit être manipulé avec soin. Il est extrêmement corrosif et réactif. L'iodure de sodium ne doit pas être ingéré. La réaction chimique dégage de la chaleur, il est donc important d'utiliser du verre borosilicaté et de veiller à ce que la bouche du flacon soit éloignée des personnes.

Matériel de démonstration Magic Genie

• 50 ml de peroxyde d'hydrogène à 30% (H₂O₂)
• 4 g d'iodure de sodium, NaI [peut remplacer l'oxyde de manganèse (IV)]
• Fiole jaugée en borosilicate 1 litre (Pyrex ou Kimax)
• Papier filtre ou papier de soie

La solution de peroxyde est considérablement plus concentrée que le peroxyde domestique ordinaire (3%), vous devrez donc l'obtenir auprès d'un magasin de produits de beauté, d'un magasin de produits chimiques ou en ligne. L'iodure de sodium ou l'oxyde de manganèse sont mieux obtenus auprès des fournisseurs de produits chimiques.

Procédure Magic Genie

1. Enveloppez l'iodure de sodium ou l'oxyde de manganèse dans un morceau de papier filtre ou de papier de soie. Agrafez le papier afin qu'aucun solide ne puisse déborder.
2. Verser soigneusement 50 ml d'une solution de peroxyde d'hydrogène à 30% dans la fiole jaugée.
3. Réglez le ballon sur un comptoir et couvrez-le d'une serviette pour protéger vos mains de la chaleur de la réaction. Lorsque vous êtes prêt, déposez le paquet de réactif solide dans le ballon. Assurez-vous que le flacon est dirigé loin de vous et des élèves. Le génie magique de la vapeur d'eau apparaîtra!
4. Une fois la démonstration terminée, le liquide peut être lavé dans l'égout avec un excès d'eau. Rincer la fiole et diluer tout déversement avec de l'eau avant le nettoyage.

Magic Genie Reaction

Le peroxyde d'hydrogène se décompose en vapeur d'eau et en oxygène gazeux. L'iodure de sodium ou l'oxyde de manganèse catalyse la réaction exothermique. La réaction est:

2H₂O₂ (aq) → 2H₂O (g) + O₂ (g) + chaleur

Conseils utiles pour l'expérience Magic Genie

• L'utilisation de Pyrex, Kimax ou d'un autre type de verre borosilicaté minimise le risque de casse.
• Plutôt que de laisser tomber le paquet d'iodure de sodium ou d'oxyde de manganèse, vous pouvez l'accrocher à l'intérieur du ballon par une ficelle collée à l'extérieur du ballon ou fixé (sans le serrer) avec un bouchon. Ne fermez pas hermétiquement le ballon! Un bouchon avec un trou ou deux est le plus sûr. 
• Utilisez une fiole de grand volume, même si vous n'utilisez qu'un petit volume de liquide. En effet, un liquide brun peut éclabousser vers la fin de la réaction. Ce liquide est de l'iode libre libéré par l'effet oxydant de la forte solution de peroxyde.
• Assurez-vous de ne pas sceller ou boucher hermétiquement le ballon, car l'accumulation de pression d'une réaction prématurée peut briser le ballon violemment.
• L'excès d'iodure de sodium peut être jeté dans la poubelle.
• Êtes-vous artistique? Vous pouvez envelopper le flacon dans du papier d'aluminium pour le faire ressembler à une bouteille ou une lampe de génie magique.

Pendant que vous n'avez plus de peroxyde à 30%, pourquoi ne pas essayer la démonstration de dentifrice éléphant? Une autre démonstration intéressante à essayer consiste à faire de la fumée violette.

_{Référence: Stone, Charles, H. J. Chem. Ed., 1944, 21, 300.}