Comment éteindre une bougie avec du vinaigre et du bicarbonate de sodium ?
Difficulté
Technique
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Chimie, Science de la matière
- Matériel et outils
Bougie 
Une bougie est constituée d’un bloc de stéarine enrobé de paraffine dont le centre est traversé par une mèche, en fil de coton tressé imbibée d'acide borique
Vinaigre blanc 
Le vinaigre d'alcool ou vinaigre blanc peut être obtenu à partir d'un alcool de betteraves.
Le vinaigre blanc est un mélange d'eau et d'acide acétique à hauteur de 6 à 8%. L'acide acétique est obtenu par fermentation d'alcool de betterave ou de maïs.
Allumette 
Une allumette est une petite tige de bois (généralement du peuplier, parfois de saule), de carton ou de chiffon, destinée à créer une flamme par friction avec son extrémité enduite d'un produit chimique inflammable, après quoi elle n'est plus utilisable.
Le mot « allumette » date des environs de l'an 1200 pour désigner une petite bûche destinée à faire prendre le feu.
Bocal 
Généralement en verre, le bocal peut être selon l’usage et l’époque ; en faïence, en grès ou en céramique. Parmi les avantages du verre, on peut noter la transparence permettant de voir son contenu et la possibilité de facilement désinfecter en chauffant à haute température.
Le couvercle de bocaux servant aux conserves comporte un joint de caoutchouc (généralement orange, voir photo ci-dessous). Il est relié au pot par un dispositif mécanique qui permet de le plaquer fermement sur l'orifice pour assurer l’étanchéité de la fermeture.
Bicarbonate 
Le bicarbonate de sodium est un produit qui sert à tout !
Désodoriser le frigo, se laver les dents, favoriser la digestion, laver les surface salles... Et surtout, c'est le chouchou des expériences de wikidébrouillard !
Il est parfois appelé bicarbonate de soude mais il ne faut surtout pas le confondre avec la soude qui est très corrosive et peut être très dangereuse. Cuillère 
Une cuillère est un couvert de table ou de cuisine en acier inoxydable. Elle est constituée d'une partie creuse et concave appelée "cuilleron" reliée à un manche.
Étape 1 - Le vinaigre dans le bocal
Verse un fond de vinaigre dans le bocal (la mèche de la bougie ne doit pas entrer en contact avec le vinaigre).
Étape 2 - La bougie
Placer la bougie au centre du bocal puis allumer là. La bougie ne doit pas dépasser du bocal.
Étape 3 - Ajouter le bicarbonate
Met le bicarbonate dans le bocal avec la cuillère en évitant d'en verser sur la flamme de la bougie. Que se passe-t-il ?
Étape 4 - Alternative
Il est possible de réaliser cette expérience sans bougie en utilisant une allumette.
- Verse le bicarbonate de sodium dans le verre (l'équivalent d'une 1/2 cuillère à café)
- Ajoute du vinaigre : sur une hauteur d'un centimètre.
- Pendant la réaction chimique entre le vinaigre et le bicarbonate de sodium, enflamme une allumette et place la flamme dans le verre (au-dessus du liquide).
Que se passe-t-il ?
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
Lorsqu'on verse le bicarbonate dans le vinaigre des bulles apparaissent. Peu de temps après la flamme de la bougie s'éteint.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Mettre trop peu de vinaigre ou pas assez de bicarbonate.
Verser le bicarbonate directement sur la bougie.
Utiliser une bougie plus haute que le bocal.
Explications
Lorsque le bicarbonate entre en contact avec le vinaigre il se produit une réaction chimique qui libère du dioxyde de carbone (CO2). Rapidement le CO2 va occuper tout le volume du bocal chassant alors l'air initialement présent. L'air contient du dioxygène (O2) indispensable pour la flamme. Le bocal ne contenant plus que du CO2, la flamme est privée de dioxygène et s'éteint.
Plus d'explications
Le "bicarbonate de soude" NaHCO3 est une poudre blanche couramment utilisée pour combattre les excès d'acidité de l'estomac. Son nom officiel est hydrogénocarbonate de sodium. Sa solution aqueuse contient les ions sodium Na+ et les ions hydrogénocarbonate HCO3-.
Le vinaigre contient, notamment, des molécules d'acide éthanoïque CH3COOH.
Lorsque le vinaigre et le bicarbonate entre en contact on a :
- les molécules acides CH3COOH qui perdent un ion H+ et se transforment en ions éthanoate CH3COO-, basiques
- les ions basiques hydrogénocarbonate HCO3- qui captent un proton H+ et se transforment en CO2 + H2O (acide conjugué). Les molécules H2CO3 n'ont jamais été mises en évidence.
CH3COOH = CH3COO- + H+ on a le couple CH3COOH/CH3COO-
HCO3- + H+ = CO2 + H2O on a le couple CO2, H2O/HCO3-
En faisant la somme de ces 2 équations on obtient:
CH3COOH + HCO3- = CH3COO- + CO2 + H2O
L'acide CH3COOH donne un ion H+. La base HCO3- reçoit un ion H+.
Les molécules de dioxyde de carbone CO2, non polaires, ne sont pas très solubles dans l'eau, qui est un solvant polaire, et se dégagent essentiellement sous forme de gaz.
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Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
Montrer que le dioxygène est indispensable à la combustion.
Mettre en évidence la libération de dioxyde de carbone durant la réaction chimique.
Sources et ressources
Réaction bicarbonate et vinaigre : https://fr.wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A9e_au_bicarbonate_de_sodium (paragraphe Réaction chimique)
Pour en savoir plus sur le vinaigre : https://fr.wikipedia.org/wiki/Vinaigre
Pour en savoir plus sur le bicarbonate : https://fr.wikipedia.org/wiki/Bicarbonate_de_sodium
Dernière modification 23/03/2020 par user:Claire Cantin.
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