Reaction Exothermique dans l'eau

[invite49937623]

Bijour,
Voila, je ne suis pas chimiste (mes souvenirs scolaires se sont peu a peu dissipes..) mais confronte a un probleme "chimique". Voila, j'aimerai obtenir une reaction exothermique avec de l'eau tout en n'utilisant que des produits sans danger (reactifs ET produits de reaction). Les ordres de grandeur:
- temperature entre 40 et 80 degre C
- volume d'eau, entre 10 et 500 ml
- degagement gazeux... peut etre un avantage...eventuellement...

J'avais pense a la reaction chaux + eau, mais la chaux est quelque peu corrosive, donc pas forcement appropriee....
Sodium + eau....ca a l'air un peu dangereux non?

Ah j'oubliais, si en plus c'etait pas cher !!

Merci d'avance, tous les conseils / avis sont les bienvenus
Beau temps sur Tokyo
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[vanos]

Sodium + eau....ça a l'air un peu dangereux non?

Bonjour,

Oui, c'est assez dangereux car le sodium s'enflamme au contact de l'eau avec une belle flamme violette, gare aux projections de gouttes qui sont une solution de NaOH très corrosif.
Surtout ne jamais verser de l'eau sur du sodium et ne jamais toucher le sodium avec les doigts, ce provoquera de sérieuses brûlures dues à la chaleur et la corrosion par le NaOH.

Salut.

[odysseus06]

Bonjour
La flamme du sodium est jaune, le fameux doublet; pour obtenir du violet/mauve il faut du potassium.
Mais l'expérience est aussi dangereuse!
Il y a une réaction exothermique à priori sans danger : la solidification d’une solution concentrée d’acétate de sodium en surfusion. Il n’y a pas de dégagement gazeux et c’est le principe utilisé dans les chauffe-mains

[Gilgamesh]

Sugestion :

http://forums.futura-sciences.com/thread18102.html
ou
http://www.univ-pau.fr/~darrigan/chimie/exp28.html

Stockage d'énergie thermique

1. Introduction

Cette expérience montre qu'il est possible de stocker sous une forme chimique de l'énergie puis, plus tard, de récupérer cette énergie. La réaction est réversible à volonté et le produit utilisé n'est ni toxique ni polluant, ce qui en fait un moyen de stockage d'énergie écologique.

2. Matériel

* Tube à essai
* Source de chaleur (eau tiède ou chaude par exemple)
* Thermomètre
* Sulfate de sodium hydraté à 10 H2O (Na2SO4,10H2O)

3. Protocole expérimental

* Dans le tube à essai, placer quelques spatules de sulfate de sodium hydraté. C'est une poudre incolore. Placer le thermomètre dans le tube ; il indique normalement la température ambiante.
* Tremper le tube dans de l'eau chaude (il faut une température de l'eau supérieure à 40°C) pendant 5 minutes sans agiter. On observe l'apparition d'un liquide au dessus de la poudre et le thermomètre indique la température de l'eau.
* Laisser refroidir le tube à température ambiante, inférieure à 20°C, par exemple en le trempant dans de l'eau froide, toujours sans agiter, pendant 5 minutes. Le thermomètre indique la température de l'eau froide et se trouve figé dans la poudre ; le liquide se trouve toujours au dessus de la poudre.
* Mélanger le liquide à la poudre avec le thermomètre (sans le casser !) de manière à homogénéiser la solution. On observe alors une élévation de la température du mélange de 10 degrés en quelques secondes !

4. Explications

* Le produit chimique Na2SO4,10H2O est un sel hydraté. Lorsqu'on apporte de la chaleur (au dessus de 40°C), les molécules d'eau se détachent du sel et viennent occuper l'espace au dessus de la poudre (cette eau contient tout de même du sulfate de sodium). Il s'agit d'une réaction endothermique (absorption de chaleur par la réaction chimique). Il serait possible de séparer la partie liquide de la partie solide par exemple en filtrant, et de conserver les deux éléments séparément.
* Lorsque la température est redevenue basse, le liquide et le solide sont toujours sous cette forme. Mais lorsqu'on les mélange, la réaction entre le liquide (l'eau) et le solide (sulfate de sodium), dégage de la chaleur, ce qui peut donner une hausse de température d'une dizaine de degré en quelques secondes. Il s'agit d'une réaction exothermique (dégagement de chaleur par la réaction chimique). La chaleur dégagée correspond exactement à la chaleur absorbée au début de l'expérience.
* On montre que de l'énergie (sous forme de chaleur ici) peut être stockée dans de la matière, puis restituée lorsqu'on en a besoin. On peut utiliser le même produit un très grand nombre de fois, sans polluer l'environnement puisqu'il n'est pas dangereux. De même, tant que les produits ne sont pas re-mélangés, l'énergie stockée est conservée et on pourrait la récupérer au bout d'un temps très long.
* On pourrait par exemple imaginer un système qui emmagasine la chaleur lorsqu'il fait très chaud (en été) et qui la restitue lorsqu'il fait très froid (hiver).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite49937623]

Bonjour,
Merci pour ces suggestions...Le sodium solide, j'avais lu quelques contributions sur internet qui ne m'encourageaient pas forcement a l'utiliser...
Reste donc la chaux (pourquoi pas), l'acetate de sodium et le sulfate de sodium...
Je vais essayer tout ca et vous donnerai mon avis sur les resultats obtenus....
Si d'autres idees vous viennent a l'esprit, je suis toujours preneur !!

Merci encore
Ciel menacant sur Tokyo

[invite49937623]

Me voila de retour,
J'ai essaye quelques reactions, mais pour l'instant, les 2 reactions qui m'ont donne les meilleurs resultats sont:
NaOH(sol) + H2O
et H2O + H2SO4 (dans ce cas, l'ordre est important, dilue du H2SO4 dans de l'eau, sans danger mais ne pas faire l'inverse ).
En variant les proportions, on arrive a ajuster la temperature finale assez facilement....

Les produits de reaction ne sont pas dans les 2 cas a jeter n'importe ou, mais concernant la premiere reaction, j'ai lu egalement que la soude aqueuse pouvait attaquer l'aluminium:
6 NaOH(aq) + 2 Al(solide) -> 3 H2 (gaz) + 2 Na3AlO3(aq)
Bon moyen pour produire du gaz, meme si le H2 est legeremment inflammable !! Qu'en est-il du Na3AlO3, dangereux, a manipuler avec precaution ??

Autre question: En remplacant Al par d'autres metaux, ca marche aussi bien ??

Merci d'avance,

Temps couvert et menacant sur Tokyo...

[vanos]

Me voila de retour,
J'ai essaye quelques reactions, mais pour l'instant, les 2 reactions qui m'ont donne les meilleurs resultats sont:
NaOH(sol) + H2O
et H2O + H2SO4 (dans ce cas, l'ordre est important, dilue du H2SO4 dans de l'eau, sans danger mais ne pas faire l'inverse ).
...

Bonjour,

Je te cite :

Voila, j'aimerai obtenir une reaction exothermique avec de l'eau tout en n'utilisant que des produits sans danger (reactifs ET produits de reaction).

Parce que d'après toi, le H₂SO₄ en solution suffisamment concentrée pour la réaction exothermique soit perceptible n'est pas dangereux !
Je te rappelle que ce produit est de l'acide sulfurique ou encore sous ancien nom, du vitriol. Cela cause des brûlures très graves et détruit tout ce qu'il touche, une goutte sur un vêtement et le dit-vêtement est bon pour la poubelle.
Quant au NaOH c'est de la soude tout aussi dangereuse.
Il faudrait savoir ce que tu veux.

Salut.

[GillesH38a]

dans mes souvenirs de jeune chimiste a la maison, la dissolution du chlorure de calcium anhydre CaCl2 est tres exothermique, et ça n'est pas aussi corrosif que la soude ou l'acide sulfurique ! c'est facile à trouver, ce sont les granules qu'on trouve dans les sachets dessechant à mettre dans des bacs pour assecher les pieces humides (justement parce qu'il est tres avide d'eau).
A part ça, ça irait mieux dans la partie "Chimie " que dans "débats scientifiques" non ?

[vanos]

Parce que d'après toi, le H₂SO₄ en solution suffisamment concentrée pour la réaction exothermique soit perceptible n'est pas dangereux !

Re-Bonjour,

J'attire l'attention de tous que quand on travaille avec de l'acide sulfurique il faut toujours avoir à portée de main un pot ouvert de carbonate (ou bicarbonate) de sodium pour le mettre sur la peau touchée par l'acide pour le neutraliser car l'utilisation d'eau est à proscrire car cela ne ferait qu'aggraver la blessure.
Songez y !

Amicalement.

[moco]

Gillesh a raison.
CaCl₂ donne un effet exothermique important au contact de l'eau. De plus il n'est ni corrosif ni toxique. Et enfin il est très bon marché : on l'utilise comme sel pour dégeler les routes verglacées. Aprsè emploi, on peut le jeter n'importe où sans problèmes.

Vanos n'a pas raison.
Quand on reçoit de l'acide sulfurique sur la peau, il ne faut pas hésiter, il faut laver à grand eau. C'est vrai que les premières gouttes réagisent avec l'acide en dégageant de la chaleur. Mais si on prend vraiment beaucoup d'eau, cet effet est immédiatement anéanti car l'acide est éliminé très vite.
Si on saupoudre de bicarbonate ou de bicarbonate, c'est vrai qu'on détruit l'acide. Mais cette opération n'est pas fameuse, car la réaction dégage du gaz carbonique qui rejette au loin la poudre de bicarbonate que l'on aimerait vor atteindre les zones touchées par l'acide. L'attaque de la peau peut continuer pendant plusieurs secondes.
Tandis que l'action de l'eau est efficace : elle élimine tout l'acide d'un coup, en à peine une seconde ou deux.

Ceci dit, il faut absolument éviter d'utiliser la réaction de l'acide sulfurique sur l'eau pour produitre de la chaleur. L'acide est trop corrosif. Le risque est trop grand. De plus, on ne sait pas comment se débarrasser de la'cide dilué qui reste à la fin de l'opération.

[invite2313209787891133]

Pour produire une elevation de temperature au contact de l'eau tu peux simplement utiliser du sel de table.

Il faut deja le deshydrater (tu le place dans une boite de conserve dans un feu de bois ou sur du charbon d'un barbecue).

La chaux vive degage beaucoup de chaleur, et elle est bien moins dangereuse que la soude ou l'acide sulfurique; il faut simplement eviter de la toucher directement avec les mains lorsqu'elle est encore vive et en poudre.

[invited1efa44d]

Bonjour,

Oui, c'est assez dangereux car le sodium s'enflamme au contact de l'eau,

Salut.

Ce n'est pas le sodium qui s'enflamme, mais l'hydrogène produit par la réaction du sodium avec l'eau:
Na + H₂O -> NaOH + 1/2 H₂

[bgervais2004]

Salut à tous,
le plus simple pour moi est de solubiliser du sulfate de magnésium anhydre dans de l'eau, ça chauffe assez fort, car le MgSO4 s'hydrate pour donner MgSO4, 7H2O en se solubilisant.. Et c'est inoffensif.

[fbedon]

Salut,
je cherche les données physiques du MgSO4 ou sulfate de Magésium ou sel d'Epsom.
- enthalpie de reaction pour les differentes hydratations MgSO4.H2O,MgSO4.2H2O ... jusqu'à MgSO4.7H2O. ça ne semble pas facile à établir, j'ai lu plusieurs référence à la loi de Hess...
- Masse molaire et densité
- J'ai trouvé les température de réaction pour supprimer les molécules d'eau (de mémoire 60°C pour la première et 250°c pour la dernière) peut on espérer obtenir les mêmes T° lors de la rehydratation ?
Merci
Fred