La réaction chimique 1. Etude qualitative d ‘une réaction chimique L'airbag, ou coussin gonflable en français, est un accessoire de sécurité qui se gonfle en cas de choc et protège ainsi le conducteur et son passager. Il est constitué d'un gonfleur (ou générateur de gaz) relié à un détonateur et d'un coussin gonflable en nylon de 35 à 70 litres pour le conducteur et de 60 à 160 litres pour le passager. Lors d'une collision, un capteur envoi un courant électrique au détonateur, logé dans le générateur de gaz, qui contient des pastilles blanches d'un mélange composé d'un explosif, l'azoture de sodium NaN3, de nitrate de potassium KNO3, et de silice SiO2. C'est l'impulsion électrique qui va enflammer les pastilles. L'explosion dégage un gaz, le diazote N2, qui gonfle le coussin en 40 ms. Il y a trois étapes successives : 1° - Le détonateur enflamme l'azoture de sodium qui se décompose et donne du sodium Na et du diazote qui gonfle le coussin. 2° - Le sodium, formé au cours de la première réaction, réagit avec le nitrate de potassium pour donner de l'oxyde de potassium K2O, de l'oxyde de sodium Na2O et du diazote. Cette réaction sert à détruire le sodium qui réagirait violemment avec de l'eau ou avec l'oxygène de l'air. 3° - L'oxyde de potassium et l'oxyde de sodium doivent être neutralisés. Ils réagissent avec la silice pour donner K2Na2SiO4 un sel stable et inerte donc inoffensif. Lors de chaque étape, les substances initiales (les réactifs) se sont transformées en de nouvelles substances (les produits). Trois réactions chimiques ont eu lieu. Ecrire les équations bilan de ces trois réactions chimiques. 1° réaction : 2° réaction : 3° réaction : Première loi : Au cours d'une réaction chimique,………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………….. La réaction chimique 1 2. Etude quantitative d’une réaction chimique On réalise sur le plateau d'une balance électronique une réaction chimique : l'action de l'acide chlorhydrique HCl sur du carbonate de calcium CaCO3 (de la craie). Que remarquez-vous ?...................................................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………….. Ecrire l'équation bilan de cette réaction chimique. ……………………………………………………………………………………………………………….. Deuxième loi (loi de Lavoisier) : Au cours d'une réaction chimique, …………………………………… …………………………………………………………………………………. Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794) Compléter le tableau suivant en respectant la conservation des éléments chimiques en qualité et en quantité. hydrogène carbone oxygène chlore calcium Schématisation de la réaction Équation bilan La réaction chimique 2 3. Retour sur l ‘ étude de l ‘airbag Lors du déclenchement d'un airbag, nous avons vu que trois réactions chimiques se produisent. Reprenons ces trois réactions. 3.1 - Première réaction Compléter le tableau suivant en respectant la conservation des éléments chimiques en qualité et en quantité. azote 14 7N sodium 23 11Na Schématisation de la réaction Équation bilan 3.2 – Deuxième et troisième réactions Équilibrez les deux autres réactions chimiques. 2° réaction chimique : Na + KNO3 → N2 + K2O + Na2O 3° réaction chimique : K2O + Na2O + SiO2 → K2Na2SiO4 Question : Quelle(s) réaction(s) produisent le gaz diazote qui sert à gonfler l'airbag ? La réaction chimique 3