Début d’une nouvelle série occasionnelle de graphiques avec le post d’aujourd’hui, qui se penchera sur les réactions chimiques courantes rencontrées dans les écoles. Aujourd’hui, nous commençons par l’une de mes réactions préférées, la démonstration de la » pluie d’or « , qui implique la synthèse et la recristallisation de l’iodure de plomb (II), et qui est couramment utilisée pour illustrer le processus de recristallisation, ainsi que pour démontrer les différences de solubilité.
Cette expérience commence avec deux composés ioniques solubles : l’iodure de potassium, et le nitrate de plomb (II). Ceux-ci sont dissous dans l’eau pour former des solutions incolores, puis mélangés ensemble. Ce mélange conduit à une réaction de double déplacement, qui se traduit essentiellement par un « échange » des métaux dans les deux composés, produisant de l’iodure de plomb (II) et du nitrate de potassium. Cette réaction produit également un changement de couleur rapide, car l’iodure de plomb est très insoluble dans l’eau à température ambiante. Lorsque les solutions sont ajoutées ensemble, elles produisent immédiatement un précipité jaune vif d’iodure de plomb.
Alors que l’iodure de plomb peut être insoluble dans l’eau à température ambiante, sa solubilité augmente marginalement avec la température. Pour faire simple, lorsque les composés ioniques se dissolvent dans l’eau, ils se dissocient en leurs ions constitutifs. Cette dissociation peut soit donner, soit prendre de l’énergie à l’environnement. Dans le cas de l’iodure de plomb, il se dissocie en ions Pb2+ et I-. Cette dissociation apporte de l’énergie, et l’augmentation de la température de la solution favorisera la dissociation de l’iodure de plomb (II). Par conséquent, la solubilité de l’iodure de plomb passe de 0,0756 gramme pour 100 millilitres d’eau, à un vertigineux 0,41 gramme pour 100 millilitres d’eau.
La dissolution de l’iodure de plomb produit à nouveau une solution incolore. Cependant, si l’on laisse ensuite cette solution refroidir, la baisse de température oblige des cristaux très purs d’iodure de plomb à précipiter à nouveau de la solution. Ces cristaux hexagonaux prennent un certain temps pour serpenter doucement au fond du flacon, donnant au mélange réactionnel un effet chatoyant et scintillant communément appelé « pluie dorée ».
Cet effet peut durer jusqu’à une heure, car les cristaux tombent de la solution, c’est donc une expérience idéale pour susciter une crainte de la chimie ! Les images graphiques ne rendent vraiment pas justice à l’ampleur de l’effet scintillant – pour en avoir tout l’impact, vous devriez regarder cette vidéo de Chemistry in Context, qui le montre avec une grande clarté, et qui comprend également quelques discussions supplémentaires sur la solubilité.
En termes d’utilisations pratiques de l’iodure de plomb, il était autrefois utilisé avec parcimonie comme pigment de peinture jaune, bien que son instabilité sous cette forme signifie que d’autres pigments étaient généralement privilégiés. Actuellement, les cristaux d’iodure de plomb sont parfois utilisés comme matériau de détection des photons à haute énergie.
En guise de conclusion : il convient de noter que les composés du plomb sont toxiques et ne doivent être utilisés que par des chimistes expérimentés ou des enseignants ayant pris les précautions de sécurité nécessaires.
Vous avez apprécié ce billet & graphique ? Envisagez de soutenir Compound Interest sur Patreon, et recevez des aperçus des prochains posts & plus !
Le graphique de cet article est sous licence Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Vous souhaitez le partager ailleurs ? Consultez les directives d’utilisation du contenu du site.
Il n’y a pas d’autre solution.