CHIMIE ou MAGIE ?

Matériel

Méthode et observations

Remplir une salière de fer en poudre, une de poudre d'aluminium et la dernière de carbone.
Allumer la bougie ou le bec Bunsen.
Saupoudrer la flamme successivement avec les trois substances. Il apparaîtra des gerbes d'étincelles plus ou moins éblouissantes et colorées selon le composé: orange pour le carbone, jaunes pour le fer, blanches et éblouissantes pour l'aluminium.

Explications

Ces trois composés ne s'enflamment pas lorsqu'ils sont en blocs (c'est-à-dire en solide compact), contrairement, par exemple, au magnésium comme le montrera la prochaine expérience. Le fer et l'aluminium sont facilement oxydables mais pas assez pour donner une combustion s'ils ne sont pas en poudre. La poudre de charbon de bois devient incandescente si on la chauffe longtemps. Quand ils sont réduits en poudre, leur surface de contact avec l'oxygène contenu dans l'air augmente considérablement. La chaleur de la flamme initie alors la combustion :

Al + O₂

Al₂O₃ oxyde d'aluminium (alumine)

Fe + O₂

Fe₂O₃ oxyde de fer (III) (rouille)

C + O₂

CO₂ + CO (oxydes de carbone gazeux)

Selon le composé, la chaleur dégagée lors de la combustion est plus ou moins élevée, on observe alors des étincelles plus ou moins éblouissantes dont les couleurs varient avec la température des particules incandescentes : rouge (comme le carbone) pour les basses températures (500°C), puis orange, jaune (comme le fer), blanc (comme l'aluminium) et bleu (comme le magnésium) pour les plus hautes températures (2000°C). Ce phénomène est appelé rayonnement du corps noir.

Précautions

Attention aux particules incandescentes pouvant brûler les mains et les vêtements.