Cuivrer un clou avec une pièce

Auteur avatarAnnie Ruelle-Sanguine | Dernière modification 26/03/2020 par Alexis H

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Étape 1 - Préparer le clou

Ponce le clou avec quelque chose d'abrasif comme du papier de verre.




Étape 2 - Préparer les pièces

Nettoie les pièces avec un chiffon imbibé de vinaigre.



Étape 3 - Préparer le vinaigre

Verse du vinaigre dans le bocal. Il faut au moins de quoi recouvrir le clou et les pièces que tu y mettras plus tard.

Ajoute du sel jusqu'à saturation (c'est à dire jusqu'à ce que le vinaigre ne puisse plus dissoudre le nouveau sel ajouté).


Étape 4 - Tremper le clou et les pièces dans la solution

Ajoute le clou et quelques pièces rouges dans la solution.

Fais en sorte que le clou ne touche pas directement les pièces, car il n'en a pas besoin.



Étape 5 - Attendre

La réaction prend du temps.

Conseil : réalise l'expérience le soir et regarde le résultat le matin.

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Le clou devrait être cuivré, d'une nuance de rouge semblable à celle des pièces de monnaie.

Si les pièces étaient encore un peu sales, elles devrait être propres.

Explications

  • Le vinaigre se transforme en acide chlorydrique au contact du sel. Au contact de l'air et avec le temps, la surface des pièces en cuivre devient noirâtre, le cuivre s'oxyde. Des particules de cuivre se détachent alors de la surface des pièces de monnaie.
  • On trouve maintenant du cuivre dans la solution de vinaigre, sous la forme d'ions chargés positivement. Comme le clou en acier est chargé négativement, il attire les ions cuivre. Au contact du clou, ceux-ci se collent à l'acier, ce qui lui donne petit à petit un aspect cuivré.

Plus d'explications

  • Le vinaigre contient de l'acide acétique, de formule chimique CH3COOH. En mélangeant l'acide acétique et le sel également appelé chlorure de sodium de formule chimique NaCl, on obtient la réaction chimique suivante :

Acide acétique + Chlorure de sodium = Acide chlorhydrique

CH3COOH + NaCl = H3O+ + Cl-

L'acide chlorhydrique obtenu lors de la réaction est une solution acqueuse ayant pour solutés des ions oxonium H3O+ et des ions chlorure Cl-. C'est un liquide très corrosif, il doit être manié avec précaution.
  • Cet acide attaque le cuivre des pièces de monnaie, des ions Cu++ se détachent alors de la surface des pièces. Le clou d'acier étant chargé négativement, il attire les ions Cu++ chargés positivement. Au contact de l'acier, les particules de cuivre viennent se fixer sur la surface du clou, c'est un peu comme si le clou était "plaqué cuivre".

Applications : dans la vie de tous les jours

Exposé à l'air, le cuivre se recouvre d'une couche verdâtre, l'hydrocarbonate de cuivre. Cette oxydation, appelée vert-de-gris peut être enlevée grâce à l'utilisation d'une solution de vinaigre de sel.


Tous les objets métalliques peuvent être recouverts d'une couche d'un autre métal quand on les trempe dans des solutions d'ions... C'est comme ça qu'on fait des bijoux plaqués or, argent ou platine ! Dans cette expérience le cuivre se dépose de lui-même sur l'acier, dans certains autres cas il faut appliquer un courant électrique à la solution pour que les ions se déposent sur l'autre métal.

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Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

  • Appréhender que les métaux sont aussi des substances chimiques
  • Découvrir la notion de corrosion des métaux

Pistes pour animer l'expérience

  • Surtout prévoir le temps que prend la réaction, ce n'est pas une expérience dont les résultats sont visibles en 30 minutes...

Sources et ressources

http://loiclecardonnel.free.fr/oxy/oxycours.htm

Dernière modification 26/03/2020 par user:Alexis H.

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