expérience de Lavoisier

Le mercure est introduit dans un ballon, celui-ci étant lui-même chauffé .Ce dispositif est relié a un cristallisoir contenant 0.8L d’air .Au bout de 12 jours nous remarquons que le mercure est recouvert d’une couche rouge : de l’oxyde de cuivre. De plus le volume du cristallisoir a diminué de 0.14L, il est donc désormais de 0.66L .Pour déterminer le gaz que contient le cristallisoir, on réalise le test de la bougie : on dispose une bougie allumé dans le cristallisoir et l’on remarque qu’elle s’éteint immédiatement. On peut donc en déduire que le gaz est du diazote, à l’époque appelé «  air nitreux ». Notre hypothèse est la suivante : Le gaz manquant sous la cloche c’est combiné avec le mercure pour former l’oxyde de mercure.

 

Demi-équations électroniques :

O2(g) + 4H+(aq) + 4e-=2H2O(l)

Hg2+(aq)+2e-=Hg(aq)

Equation bilan 1:      O2(g)+4H+(aq) → 2H2O(l)+2Hg2+(aq)

 

Puis on récupère l’oxyde de mercure créer, on le dispose dans un ballon chauffé, toujours relié au même cristallisoir (vu précédemment) .On constate que l’oxyde de mercure se transforme en mercure, le volume dans le cristallisoir redevient a la valeur de départ, soit, 0.8L .Pour déterminer la nature du gaz créer, on réalise de nouveau le test de la bougie : on dispose une bougie allumé dans le cristallisoir et celle-ci reste allumé. On peut donc en déduire qu’il y a présence de dioxygène dans le cristallisoir, appelé a l’époque « air vital ».

Equation bilan 2:
         2H2O(l) +2Hg2+(aq)→ O2(g)+4H+(aq)


En conclusion cette expérience a permit à Lavoisier de savoir la composition de l’air , par les calcules suivants :
Le volume de diazote déterminé multiplié par cent , et divisé par le volume globale du cristallisoir , nous permet d’obtenir le pourcentage d’azote dans l’air :

(0.66*100)/0.8 =  82.5% d’azote dans l’air.

Le volume d’oxygène produit multiplié par cent et divisé par le volume globale du cristallisoir, nous permet d’obtenir le pourcentage d’oxygène dans l’air :

(0.14*100)/0.8 = 17.5% d’oxygène dans l’air.

 

Des scientifiques ont repris cette expérience, et grâce aux techniques modernes ont trouvé des valeurs plus exactes des quantités des gaz dans l’atmosphère que Lavoisier a son époque : 78% d’azote dans l’air et 21% d’oxygène dans l’air donc Lavoisier a trouvé des résultats concluant malgré le manque de techniques de son époque.

 

Cette expérience de Lavoisier permit de connaître la composition de l’air et de montrer la présence de l’oxygène dans l’atmosphère, tout en montrant son utilité vitale. Lavoisier fut le premier savant a trouvé la composition de l’air mais à son époque, les savants étaient réprimés surtout lors de la Révolution française où beaucoup fur tués due à leur appartenance à la noblesse.

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