OBjectifs d’apprentissage : Propriétés physiques et chimiques de la glace sèche

Mettez un morceau plat de glace sèche sur le comptoir et voyez avec quelle facilité il « flotte » sur le dessus du comptoir lorsque vous lui donnez une petite poussée. Voyez aussi comment la glace sèche finement broyée se déplace sur le comptoir.

Est-ce qu’une flaque de liquide se forme ? Non, pourquoi pas ?
Solide → Gaz ( Sublimation)

Comparez cela à un glaçon fait de H2O (s)
Solide → Liquide (Fusion)
Posez une pièce de 25 cents sur le bord de la glace sèche. Qu’observez-vous ou entendez-vous ?
Qu’est-ce que la glace sèche ? C’est du CO2 solide et congelé
Nous inspirons de l’O2 et expirons du CO2. Est-ce que nous allons manquer d’O2 sur terre ?
Non. Les arbres et les plantes absorbent du CO2, produisent de l’O2.

Pourquoi cela fait-il mal de toucher la glace carbonique ? Demandez aux élèves de la toucher mais seulement très brièvement.

À température et pression ambiantes, CO2 (s) → CO2 (g). Dans le CO2 solide, il existe une force d’attraction entre les molécules. Il faut de la chaleur pour éloigner les molécules les unes des autres. Le solide prend la chaleur des molécules d’air qui l’entourent. Lorsque vous touchez de la glace sèche pendant plus de quelques secondes, vous avez mal. Elle prend la chaleur de votre main lorsque vous la touchez.

2. Peut-on gonfler un ballon avec du dioxyde de carbone solide ?

Les élèves verront comment la glace sèche passe de l’état solide à l’état gazeux en mettant un morceau de glace sèche dans un ballon. Étirez un ballon en grand à l’aide des deux mains – enfoncez vos doigts dans le ballon pour l’étirer au maximum. À l’aide d’une pince, demandez à un élève de placer un ou deux petits morceaux de glace sèche dans le ballon. Nouez le ballon et regardez-le se gonfler au fur et à mesure que la glace sèche se sublime (solide → gaz). L’un des élèves peut garder le ballon qui sera utilisé pour la station d’azote liquide.

Qu’est-ce que le givre blanc sur l’extérieur du ballon ? Certains élèves pensent que la glace sèche traverse le ballon. Discutez de la vapeur d’eau dans l’air et de la façon dont elle se condense sur le ballon parce qu’il fait froid. Sentez combien il fait froid.

3. Faire du brouillard

Remplir à moitié un bac en plastique avec l’eau chaude de l’évier. Versez une à deux tasses de petits morceaux de glace sèche dans l’eau chaude, tous en même temps. Qu’observez-vous ? Quel est le brouillard ? Pourquoi s’écoule-t-il par-dessus le bord du récipient et jusqu’au sol ?

Brouillard : Le brouillard n’est pas seulement du CO2 (g). Lorsque vous expirez du CO2, il est clair. La vapeur d’eau au-dessus de l’eau chaude se condense. Lorsque le CO2 se sublime, CO2 (s) → CO2 (g), il absorbe la chaleur, ce qui le rend très froid, de sorte que l’eau se condense (comme le brouillard ou les nuages).

Pourquoi le brouillard tombe-t-il au sol ? Il est plus lourd que l’air. Parlez des extincteurs qui contiennent du CO2 (l) qui forme du CO2 (g), et tombe sur le feu, éloigne l’O2 (g) du feu, donc il éteint le feu. Allumez une bougie d’anniversaire et demandez aux élèves de la mettre dans le brouillard. Ils verront que le CO2 (g) souffle la flamme immédiatement.

Remplir un bécher de 250 ml à peu près à moitié avec de l’eau. Mettez un petit morceau de glace sèche dans l’eau. Les élèves peuvent voir des bulles lorsque le CO2 (s) → CO2 (g).

4. Quelle est la différence entre la glace et la  » glace sèche  » ?

Demandez aux élèves de placer ~70 ml d’eau dans trois béchers de 100 ml. Placez les béchers sur une plaque d’agitation. Les élèves mettent de l’indicateur bleu de bromothymol dans chaque bécher – remuez la solution avec un bâton d’agitation. Dans un bécher, ajoutez de la glace ; dans l’autre bécher, ajoutez un morceau de glace sèche. Que voyez-vous ?
Le CO2 se dissout dans l’eau pour produire de l’acide carbonique, H2CO3 :
CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3- rendant la solution acide.
Les élèves verront un changement de couleur pour la réaction glace sèche / eau et non pour la glace ordinaire qui se dissout dans l’eau. Laissez d’autres élèves essayer cette réaction. Expliquez ce qu’est l’indicateur universel.

5. Que sont les bulles dans les boissons gazeuses ?

Parlez du CO2 (g) dans les sodas. Une température élevée ou une pression élevée (secouer le soda) libère du CO2 (g). Les gaz comme le dioxyde de carbone et l’oxygène se dissolvent dans l’eau – c’est bien parce que les plantes aquatiques, les poissons et toutes les espèces vivantes dans l’eau ont besoin de dioxyde de carbone et d’oxygène pour survivre.

TESTER 7UP – LE SODA EST-IL ACIDE?

Ajoutez 7-Up au troisième bécher contenant 40 ml d’eau et d’indicateur. Que voyez-vous ?

Le 7-Up contient de l’acide carbonique qui réagit avec l’eau tout comme la glace sèche réagit avec l’eau !

Le CO2 se dissout dans l’eau pour produire de l’acide carbonique, H2CO3. Les boissons gazeuses contiennent toutes du CO2 dissous en solution, ce qui rend la solution acide. CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3-

Alors, si on ajoute de la glace sèche à un bol de jus de fruits à l’Halloween, peut-on le boire sans danger ?