aTTeNTION,Ça Va eXpLOSeR !! RÉaCTIONS
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aTTeNTION,Ça Va eXpLOSeR !! RÉaCTIONS
maGaZiNe SCieNTifiQUe - le SUPPlémeNT avril 2015 Le Mag SUpeR Tpe aTTeNTION, Ça Va eXpLOSeR !! MaIS paS De paNIQUe, TOUT S’eXpLIQUe ! RÉaCTIONS pHYSIQUeS eT CHIMIQUeS De L’eaU. eST-Ce pOSSIBLe De CRÉeR DeS RÉaCTIONS FORTeS eN ÉNeRgIe eT VIOLeNTeS À paRTIR De L’eaU ? 1 2 Sommaire page 4 REACTIONS CHIMIQUES ET PHYSIQUES DE L’EAU. 1) Premier type de cuisson : Casserole 2) Deuxième type de cuisson : Four à micro ondes. 3) Tout savoir sur l’eau à 100°C ET PLUS. Supplément : Interview avec le docteur Nadia Sebai: les risques de l’eau sur-échauffée et le four à microondes. page 13 L’électrolyse de l’eau. 1) Un peu d’histoire. 2) Le générateur HHO et son fonctionnement. 3) Construction du générateur HHO de Dry Cell. Bonus : Expérience de l’électrolyse de l’eau : comment faire? page 22 Les métaux Alcalins. page 26 Jeux et test de connaissances. 1)Qu’est ce que les métaux alcalins ? 2) Piles lithium 1)Jeux mêlés. 2)QCM : avez-vous compris ? 3)Définitions 3 4 REACTIONS CHIMIQUES ET PHYSIQUES DE L’EAU. 4 Lorem Ipsum 5 Le premier type de cuisson : La casserole COMMENT CHAUFFER DE L’EAU ? Pour chauffer de l’eau dans une casserole, nous commençons par chauffer la résistance, puis nous mettons notre casserole dessus. La chaleur sera donc transmise à notre casserole puis à l’eau. Il s'agit donc ici d'un échauffement par contact. La chaleur se propage du bas de la casserole jusqu'en haut: on parle alors de conduction thermique. LE SAVIEZ VOUS ? Lorsque nous faisons passer un courant éléctrique à travers un matériau conducteur, une partie de l'énergie est perdue sous forme de chaleur. C'est ce qu'on appelle l'effet Joule. Qu'est ce que la convection ? La convection est un mode de transfert de la metière dans le milieu. Le modèle le plus courant est l'air. En effet comme nous savons que l'air chaud est plus léger que l'air froid, lorsque nous chuffons une maison par exemple, chauffons l'air chaud se trouve au plafond. C'est le meme cas pour l'au eauetetc'est c’est ce qui explique son état agité lors de l'ébulition. REMARQUE : La fumée qui sort de l’eau qui bout n’est pas de la vapeur d’eau, mais c'est de la vapeur d'eau CONDENSEE en eau liquide. Le fait de chauffer l’eau permet de la gazéifier. Lorem Ipsum 5 6 L’eau chauffée par casserole « fait des bulles ». Seulement, ces bulles ne sont pas le résultat d’une gazéification de l’eau mais de l’évaporation : on sait qu’à 100°C il y a ce qu’on appelle un changement d’état de l’eau : l’évaporation qui résulte de la transformation de l’eau liquide en gaz. Les bulles de la casserole partent donc du fond car c’est l’endroit le plus chaud de la casserole et l’évaporation de l’eau se fait donc à partir de là. 6 La vaporisation est l'énergie néccessaire pour passer d'une eau liquide à 100°C à une eau gazeuse de 100°C . Le vrai terme est Enthalpie de changement d'état. Lorem Ipsum 7 Niveau moléculaire: Il n’y a pas que la chaleur pour augmenter la température. Une molécule, pour chauffer, s’agite. Ainsi, la chaleur dépend de la vitesse de la molécule. Une molécule qui ne bouge pas est à la plus basse température : le zéro absolu = -273°C soit 1 Kelvin. Donc,l'agitation d'une molécule permet d'avoir une température plus élevée. Exemple: l'azote et le dioxygène de l'air sont toujours en mouvement à une vitesse moyennne de 500m/s. Lorem Ipsum 7 8 Deuxième type de cuisson : Le four à microondes Un peu d'histoire: C’est à Waltham, dans le Massachussetts que nait par hasard le four à micro-ondes. Tout commence dans les années 1940 dans une usine de fabrication de magnétrons des lampes électroniques de forte puissance qu’utilisaient les radars. Dans les bâtiments de la société Raytheon, des ingénieurs s’aperçoivent que leurs doigts chauffent lorsqu’ils s’approchent du magnétron en fonctionnement. 8 Cet effet devient encore plus flagrant lorsqu’en 1945, un magnétron qui émet des microondes de façon continue est mis au point. Les mêmes ingénieurs l’utilisent alors pour réchauffer leurs plats. Mais ce qui n’était jusque la qu’un jeu pour eux, va être pris très au sérieux par Charlie Adams, le président de l’entreprise qui décide de le commercialiser. Lorem Ipsum 9 Comment fonctionne le four à microondes ? • Tout d’abord, comme son nom l’indique le four à micro-ondes utilise des micros ondes. En effet, il y a 2.4 milliards d'oscillation de l'onde par seconde. Ils ne font qu’agiter la molécule d’eau. Ensuite, le reste de l’aliment est chauffé par frottement des molécules d’eau. Par la suite, les autres molécules, vont elles aussi, commencer à s’agiter. • Une micro-onde correspond à un photon du micro-onde qui peut interagir avec les molécules et atomes. Placée dans un champ micro-onde, une molécule d’eau va s’aligner sur le champ électrique de cette micro-onde. Alternativement, et plusieurs milliards de fois par seconde, c’est le coté négatif, puis le coté positif de l’onde qui se présentent près de la molécule, et qui attirent le coté de signe opposé de la molécule d’eau. A une fréquence supérieure à 10GHz, la molécule d’eau ne peut pas suivre le rythme et une perte d’énergie (perte diélectrique) se produit. C’est cette énergie qui se retrouve transformée en chaleur au niveau des aliments. La chaleur vient de l’énergie transférée de proche en proche aux autres Remarque : les métaux lisses sont réfléchissants pour les microondes et ne s’échauffent pas. C’est pourquoi l’intérieur des fours à micro-ondes en est tapissé. four micro-onde est une cage métallique. Une partie des ondes est absorbée par l’aliment, mais une autre partie traverse sans encombre, se réfléchit sur les parois métalliques, et traverse à nouveau l’aliment.Pour que l’aliment soit correctement réchauffé, et qu’il n’y ait pas des parties brûlées et d’autres froides, il faut garantir que chaque partie de l’aliment reçoive à peu près la même quantité de microondes, et ce malgré le fait que le générateur d’ondes soit fixe. : C’est le rôle du plateau tournant et du répartiteur d’onde qui vont assurer une distribution plus homogène des ondes. Les ondes ne pénètrent toutefois pas profondément dans les aliments ( 2 à 3cm de matière seulement). Ainsi, cela explique les irrégularités de température dans les aliments trop épais. Si vous avez peur pour ce qui est des types d'aliments à mettre dans le four à micro-onde : Pas de panique ! Il n’y a pas à s’inquiéter au niveau de la quantité d’eau dans un aliment. On sait que presque tout ce que l’on consomme à une grande quantité d’eau. Exemples: Carottes 80%; Viande 50%; Pain 30%... Lorem Ipsum 9 10 Nous savons que dans un four à micro-onde, l'eau ne chauffe pas par contact avec quelque chose de chaud, elle chauffe plus uniformément. Si nous chauffons une eau très pure (quasi) uniformément (donc au four à microondes), nous devons pouvoir obtenir de l'eau liquide à plus de 100°C qui ne demande qu'une irrégularité comme point de départ pour l'évaporation. Le fait d'introduire un sucre va la déstabiliser et il va se produire très subitement ce qui aurait du se produire progressivement en arrivant à 100°c : l'eau va s'évaporer et donc se transformer en gaz jusqu’à ce que l'eau liquide redescende à 100°C. L’eau ne devrait normalement pas être liquide à plus de 100°C. Elle est alors dans un état très instable qu'on appelle sur-condensation : c’est une anomalie. Or, ceci est tout de même possible en l’introduisant dans le four à micro-onde. 10 Lorem Ipsum 11 Entretien DEFINITIONS: Epiderme, derme, hypoderme: différentes couches de la peau. Brûlure : blessure sous forme de destruction des tissus de la peau. Symptômes :Le symptôme est un signe présent au niveau de l'organisme en réponse à une maladie. Lésions ulcérée : Lorsque la peau est lésée, des pores profonds peuvent se créer, ce sont des ulcères. Les sécrétions sont alors plus abondante, notamment le pus, d’où l’utilité de l’asséchant. Entretien avec le Docteur Nadia Sebai, spécialiste en dermatologie, sur les risques de l’eau suréchauffée et le four à microondes. Tpe Magazine : Merci d’avoir accepté notre demande, docteur. En général, quelles sont concrètement les caractéristiques d’une brûlure ? Dr NS : Les brûlures se caractérisent par la destruction des tissus de la peau et, fatalement, une inflammation qui peut être très douloureuse. Tpe Magazine : Quels sont les différents types de brûlures ? Dr NS : Je ne pense pas qu’on puisse parler de type de brûlure mais plutôt des degrés. Vous le savez certainement, la peau a différentes couches. L’épiderme, le derme puis l’hypoderme. Selon la quantité de matière brûlante, la durée du contact et la protection de la peau, plus elle est profonde, plus la brûlure est grave. C’est la qu’on parle de degrés, allant de 1 pour les moins graves, à 3 dans les pires cas, selon la couche touchée. Cela dépend aussi de la surface. La sévérité dépend donc du degré de la brulure mais aussi de l’étendue des lésions. Lorem Ipsum 11 12 Dr NS : Il est vrai que l’utilisation des fours est une cause fréquente des brûlures. En ce qui concerne le four à microondes, je me rappelle qu’une fois, j’avais moi-même chauffé de l’eau au four à microondes, puis en ajoutant une cuillère de café, l’eau a fait une sorte de réaction, mais je n’ai pas été brûlée. En tout cas, il faut toujours être vigilant. Tpe Magazine : Si ce type d’accident nous arrive chez nous, quels sont les premiers réflexes à avoir, docteur ? Tpe Magazine : Quelles sont justement les symptômes qui différencient les différents degrés ? Dr NS : D’abord, comme je l’ai dit, soyez toujours vigilants, les brûlures c’est grave et difficile à soigner. Il faut consulter un dermatologue, mais les symptômes mettent cinq jours pour se stabiliser. Il faut entre temps appliquer de l’eau froide sur la brûlure pour l’apaiser. Pour prévenir de l’infection, il faut appliquer une crème ou un pansement, un asséchant en cas d’ulcères. La peau endommagée sera ensuite remplacée par une nouvelle peau. Dr NS : Toutes les brûlures présentent d’abord une rougeur, plus ou moins foncée. Si ça s’arrête-la, c’est du premier degré. Le deuxième degré, c’est quand l’épiderme est touché.Dans des cas de second degré, on peut avoir un décollement de la peau, des lésions parfois ulcérées, du sang. La lésion peut être profonde et la brûlure atteint alors l’hypoderme si c’est du troisième degré. Dans les cas les plus graves, la brûlure peut aller jusqu’aux os. Tpe Magazine : Vous le savez peut-être, l’eau chauffée au four à microondes et très instable, et peut bouillir d’un coup, brûlant la personne prise par surprise. Avez-vous eu des cas similaires ? 12 Lorem Ipsum 13 L’électrolyse de l’eau. Lorem Ipsum 13 14 UN PEU D’HISTOIRE: L’électrolyse consiste en la séparation de la molécule d’eau : H2O en deux molécules : H2 et O2.William Nicholson a été le premier à décomposer l'eau de cette manière en 1800.Jusqu’en 1960, on a utilisait l’électrolyse à des fins identiques : L’industrie l’utilise pour produire des gaz et les stocker en bouteilles pressurisées. Par exemple, les hôpitaux et les laboratoires créent ces gaz (hydrogène, oxygène, nitrogène) pour soigner les malades, effectuer des recherches, élaborer des procédés industriels, etc… Après 1960, un chercheur : Yull Brown a trouvé que nous pouvons exploiter l’hydrogène et l’oxygène ensembles. Cela est appelé : oxyhydrogène ou gaz de Brown ou encore depuis peu hho. Yull Brown a été le premier à avoir eu l’idée d’utiliser ce gaz au niveau automobile Ce gaz ne peut pas être compressé car cela mène à une explosion. Il est aussi, volatil et nous ne pouvons pas en produire autant que nous en voulons. Pour plus de connaissances : Le générateur hho est né aux Etats-Unis la ou les voitures ont de puissants moteurs (pas comme en Europe).Un moteur d'une cylindrée inférieure à 4 litres est considéré comme petit.... Et un moteur européen d'une cylindrée souvent inférieure à 2 litres, est un sujet de franche rigolade pour un Américain moyen ! 14 Lorem Ipsum 15 15 16 FONCTIONNEMENT DU GENERATEUR HHO. L L e principe de l’électrolyse : L’électrolyse à faire: passer l’électricité à travers Le principeconsiste de l’électrolyse Nous avons deux électrodes. L’une l’eau est reliée a la + du générateur (anode) l’autre estmolécules reliée à la borne afin deborne séparer la molécule H2Oeten deux O2 –et(c’est H2.laIl se cathode). Ces deux électrodes sont ensuite plongées dans une cuve remplie produit donc par l’électricité (C’est d’eau.une Maisréaction il n’y a paschimique que de l’eauprovoquée à l’intérieur de cette cuve. Sachant que à n’est pas un conducteur d’électricité. On lui rajoute donc un soluté dire doncl’eau les pure électrons). qui elle, l’est : l’électrolyte. En réalité, cette réaction chimique n’a pas lieu : 2 H2O nous2allumons H2 + O2le générateur, les électrons se Lorsque déplacent de la borne – vers la borne +. En fait deux réactions chimiques ont lieu : une à la cathode et l’autre à l’anode donnant donc des produits différents mais qui aboutissent tout de même à 2H2 et O2. C’est donc par souci de simplification que nous écrivons: Ces électrons donc vont transformer l’eau H2O au dihydrogène H2 et l’ion hydroxyde OH-. Equation de la réaction chimique : 4 H2O + 4e- ---> 2 H2 + 4 OH- . Simultanément, sur l’anode une autre chimique lieu. L’eau H2O et seune D’après cette réaction chimique, nousréaction avons deux molesa de dihydrogène transforme en dioxygène O2,nous en ion hydronium (et en électron). mole de dioxygène . Ce qui amène donc àH+ confirmer qu’il y a deux fois plus L’équation bilan de cette réaction chimique : 2 H2O --> O2nous + 4 H+ + 4 e-1/3 de de H2 que de O. C’est pour cela que lors de l’électrolyse, trouvons (oxydation l'anode, positif) Les électrons reviennent ensuite vers le pole dioxygèneàet 2/3 depôle dihydrogène. positif de la pile. L’eau reste neutre. Comme ladioxygène, première réaction Réciproquement, en brulantdonc du dihydrogène et du on obtient des consomme deux électrons (réducteur) et que la seconde réaction en libère 4 gouttes d’eau. Cela se confirme par la réaction chimique de : (oxydant), on en conclut donc que la première doit se faire deux fois plus vite et l’on produit donc 2 fois plus de dihydrogène.( Tant mieux car c’est ce qu’il faut pour que les deux composés brulent ensembles). En additionnant les +4OH . nous devons deux réactions, obtient: donc 6HO2--->O2+4 H+se Selon la loi de on Lavoisier « rien: ne se perd, rien ne crée -», Ce qui revient globale : 2 H2O --->2 H2 . qui nous amène retrouver 4 Hàetune 2 O.réaction La molécule d’eau contient 4H et+2 O2 O. Ce Donc, doncon à : a deux fois plus de dihydrogène que de dioxygène soit 1/3 de dioxygène et 2/3 de dihydrogène. Réciproquement, en brulant du dihydrogène et du dioxygène, on obtient des gouttes d’eau soit : 2 H2 + O2 ---> 2 H2O. Electriquement maintenant : On sait bien que chaque électron transporte une charge très nous faiblebrulant : e=1.602 176 565(35)*10-19 Coulombs. entendu Donc lorsque le dihydrogène et le dioxygène, deBien petites gouttes -19 d’eau se créent. c’est une charge négative et normalement on écrit : -e=-1.6*10 C Or dans l’expérience on observe que 4 moles d’électrons réagissent. Une mole Remarqueest : 1lemole de gaz à 24 L et par 1 kilogramme d’électron produit de correspond la charge électrique le nombre d’Avogadro soit d’eau correspond4à 1 L. La masse molaire de l’eau est de 18g. -1 C.mol : F=Na*e=9.65.10 18/1000=0.018L soit 18mL. Donc à priori, 36mL (36cm³) produisent 48 L (48dm³) 2 H2O 2 H2 + O2 2 H2 + O2 2 H2 + O2 2 H2O de dihydrogène et 24 L (24dm³) de dioxygène. Ce gaz pend donc énormément d’espace en plus d’être extrêmement volatil. L’on se demandera donc comment va-t-on stocker cette grande quantité de H2 et d’O2. 16 Lorem Ipsum 17 Niveau énergétique : Même si de nos jours, l’électricité consommée est plus précieuse que le dihydrogène ou le dioxygène produit, l'électrolyse présente cependant des avantages croissant à mesure que la population humaine et la pollution augmentent, et que des ressources non renouvelables (composés de carbone) se réduisent ou que les gouvernements diminuent les subventions aux carburants à base de carbone ou au nucléaire.L’hydrogène pourrait donc jouer un rôle prépondérant dans le paysage énergétique futur. La molécule de dihydrogène est très peu présente dans la nature. La production par électrolyse de l'eau est peu répandue car très coûteuse. Les physiciens, envisagent aussi de produire l'hydrogène à partir de sources d'énergie renouvelables ou nucléaire mais la filière n'est pas encore économiquement rentable. Aujourd'hui 96 % du dihydrogène est produit à partir d'énergie fossile (pétrole, gaz naturel et charbon), solution la plus rentable. Les physiciens, envisagent aussi de produire l'hydrogène à partir de sources d'énergie renouvelables ou nucléaire mais la filière n'est pas encore économiquement rentable. Aujourd'hui 96 % du dihydrogène est produit à partir d'énergie fossile (pétrole, gaz naturel et charbon), solution la plus rentable. Lorem Ipsum 17 18 L’UTILISATION DE l’utilisation du L’DIHYDRIGENE dihydrogène : : Associé aux piles à combustible, l'hydrogène pourrait être utilisé beaucoup plus largement à l'avenir comme vecteur d'énergie pour les transports et la production d'électricité. Certains voient même dans cette évolution une révolution aussi importante que celle provoquée par l'utilisation du charbon au début de l'ère industrielle. Les pouvoirs publics, particulièrement aux Etats-Unis, placent de grands espoirs dans cet usage étendu de l'hydrogène. Toutefois, des investissements très importants seront nécessaires, tant pour sa production que pour sa distribution et son utilisation. Les premiers domaines d'application de l'utilisation de l'hydrogène dans une pile à combustible devraient être la production d'électricité et le stockage d'énergie pour appareils portables (téléphones et ordinateurs). 18 Les bénéfices d'une utilisation étendue de l'hydrogène, en particulier dans le domaine des transports, pourraient être réels : - Pas d'émissions de gaz à effet de serre ni de polluants lorsqu'il est issu de sources renouvelables, sa consommation ne provoquant que de la vapeur d'eau. Renforcement de l'indépendance énergétique dans le cas du dihydrogène produit à partir de sources d'énergie renouvelables et du nucléaire. Actuellement, le seul procédé donnant un bilan positif reste l'électrolyse de l'eau en utilisant de l'électricité provenant d'une source renouvelable (éolien, solaire). Seulement le bilan est négatif au niveau économique. Et ce qui pose tout aussi problème est le fait de stocker tout cela. Nous savions, que le dihydrogène occupe trop de place. Il faudrait donc le compresser, donc le séparer du dioxygène. De plus le fait de le transporter est encore très dur car il est extrêmement volatil. Lorem Ipsum 23 Réalisation d'une expérience: l'électrolyse de l'eau EXPERIENCE FACILE : Matériel nécessaire : 1) Electrolyseur 2) Générateur 12 Volts courant continu 3) Des fils électriques 4) Un électrolyte (nous conseillons de l’acide sulfurique !), de l’eau distillée 5) Deux tubes à essai 6) Un grand tube à essai (ou si vous n’en avez pas prenez une simple éprouvette) 7) Un briquet et un bout de bois Expérience facile : Protocole expérimentale : 1) Remplir l’électrolyseur (de la cuve) avec de l’eau distillée jusqu’à dépasser l’anode et NECESSAIRE la cathode MATERIEL : 2) Rajouter de l’électrolyte afin de faciliter le passage du courant. 1. Electrolyseur. 3) Connecter l’électrolyseur aucontinu) générateur (avec les fils électriques bien sur) et 2. Générateur ( 12V, courant commencer l’expérience 3. Fil électrique rouge pour la borne [+] 4) Mettre au dessus depour l’anode un tube essai faire de même pour la cathode (en 4. Fil électrique noir la borne [-]à 5. Eauetdistillée ayant bien sur enlevé tout autre gaz de ces deux tubes à essai, en les remplissant 6. Acide sulfurique 7. d’eau Tubesdistillée à essai avant (2) de les mettre par exemple) 5) Au niveau de l’anode, on devrait avoir du dioxygène. Donc, il faudrait allumer un peu de bois, faire en sorte qu’il n’y ait qu’une PROTOCOLE EXPERIMENTAL : Comment faire ? Si vousà approchez l’O2 recueilli 1. légère Relier flamme. le générateur l'électrolyseur, en utilisant le fil noir et rouge vous devrait ravivez cette flamme. (Sinon, ce d’électricité. pas de l’ O2 et vous vous êtes sûrement 2. n’est Remplir la moitié de l'électrolyseur avec de l'eau distillée. trompé) 3. Rajouter, dans l’électrolyseur, l’acide sulfurique ? afin de faciliter le passage 6) Au niveau de la cathode, on devrait recueillir du dudihydrogène. courant. Donc, il faudrait approcher une 4. Placer tubes à essais auexplosion dessus des (anode et cathode). flammedeux de l’H2 et une légère de électrodes ce Quelques instants plus tard . genre : 5. Sortir essais minimum (PAR PRECAUTION) de gaz et ( Sinonlecetube n’està pas du contenant H2 et vous le vous êtes donc allumer un briquet à proximité du tube. surement trompé) 7) Si vous désirez réaliser une vraie explosion, il Attention Il faut être muni de gants de lunettes de protection durant toute faudrait:combiner L’O2 et L’H2. Maiset attention, l’expérience. Neprendre pas réaliser cette expérience sans surveillance d’un adulte. il ne faudrait qu’une petite partie et être Pour les curieux : Vous pouvez aussi, faire la même expérience avec un seul très prudent ! tube reliant anode et cathode pour relever de l’oxygène et de l’hydrogène en même temps. C’est que nous appelons oxydrogène. Attention : Il faut être muni de gants et de lunettes de protection durant toute l’expérience. Ne pas réaliser cette expérience sans surveillance d’un adulte. Lorem Ipsum 19 19 Construction Les énergies: du générateur HHO de Dry Cell our l’énergie : intéressons nous par exemple aux voitures : Jusques là, nous n’avons pas pu remplacer l’essence par le mélange HHO, un homme nommé Stanley Meyer, qui, dans les années 70, aurait mis au point un système assez sophistiqué, basé sur un modèle de tube de son invention, permettant à une voiture de rouler en utilisant exclusivement de l'eau. Seulement, il est mort en 1998, assassiné sans avoir divulgué son secret. Pou l’instant, la seule avancée énergétique est d’assimiler l’oxyhydrogène avec l’essence. La vitesse de propagation de flamme du mélange air/carburant est de plus ou moins 1200 mètres par Ne vous ce n’estdepas difficile etconsommerons l’on peut y moins arriver seconde. Celainquiétez nous permetpas d’économise l’argent car nous d’essence par ailleurs, nous polluerons moins aussi.: mêmeetavec des moyens très restreints ALIMENTATION DU GENERATEUR HHO : Il y a deux méthodes pour alimenter un générateur HHO. Vous pouvez l'alimenter en courant continu de manière directeou par Matériel nécessaire : Ce système d'alimentation permet de contrôler l'intermédiaire d'un modulateur. l'ampérage consommé sans gaspiller de courant électrique au contraire d'un 1)Un grandquitube TRANSPARENT doncsous lesforme dimensions en transformateur élimine le courant en surplus de chaleur.varient Mais si ces de points positifs, pourquoi sont-ils si peu reconnus en France générateurs ont tant fonction des dimensions des métaux que vous choisirez de la? Imaginez que nous nous mettons tous à rouler à l’eau… En sachant que ce système fait sorte à ce que puissent rentrer ce%tube. Bien et économiser, suivant qu’illes soitplaques plus ou moins bien réglé, entredans 20 et 35 de carburant parfois plus, cela ne laisse pas du tout rêveurs les fonctionnaires des impôts et les chefs entendu, il devrait s’ouvrir en haut (et le bouchon doit être en de gouvernement. Imaginez que tout le monde ne fasse, ne serait-ce que 20% d’économie de pvc) le manque à gagner en TIPP et en TVA pour le gouvernement serait COLOSSAL carburant, ! Il2)Prenez n’y a pas de10 chiffre exact, mais en 2007que la TVA + ladésirez TIPP sur les carburants en France plaques du métal vous (l’on vous conseille représentait une recette d’environ 7 milliards d’euros…… le gouvernement refuse de le cuivre car d’idées il est saugrenues très conducteur mais vous pouvez tout !aussi promouvoir ce genre ! Il est pour le développement durable Mais seulement quand on peut donner d’une main et reprendre de l’autre (accusation trop prendre de l’acier inoxydable par exemple). Pour les dimensions, poussée et hors sujet) ! En prenant l'exemple de la France, les diverses taxes sur les nous vous conseillons de plaques 6/15 cm et 2 la produits pétroliers, et en particulier le prendre carburant, 8 ont rapporté de à l'état en 2007 : Pour TIPP plaques (Taxe intérieure sur les produits pétroliers) 25 300 000 000,00 d'euros de recette en de 8/3cm 2007... 25 milliards , auxquels viennent se rajouter 8,6 milliards de TVA sur les mêmes 3)Vous devrez vous munir de 20 écrous inoxydables etIl2seen pétroliers, çaaussi nous fait un joli 33,9 milliards d'euros, soit, 34 milliards. produits pourrait bien aussi que les lobbies pétroliers exercent toutes les pressions possibles NYLON de 8mm de diamètre, de deux tiges filetées NYLON depour ralentir l’arrivée du ” moteur à eau “. Le moteur à eau est en train de faire tache d’huile sur 8mmIl de et bientôt de 11cm de longueur et deles deux clous demoins la planète. seradiamètre certainement incontournable. Pourtant, pétroliers sont contentent officiellement d'ignorer la chose, dont ils savent virulents que les intellos, ils se 8cm de longueur et 8mm de diamètre. pertinemment qu'elle grossit de jours en jours, et ne tardera pas à devenir incontournable. il faudrait acheter un autre bocal de petite taille pour Le4)Enfin, salut viendra peut être des constructeurs automobile. Après tout ils ont tout intérêt, à récupérer cette manne financière. Et le jour ou ils proposeront des véhicules équipés en récupérer le gaz hho et d’un tuyau de 11mm de diamètre. série du kit générateur d’hydrogène, ou autrement dit “moteur à eau“, la fête sera finie pour tous les petits fabricants indépendants, qui constituent les seuls distributeurs de cette technologie pour l’instant. Certains disent que les constructeurs français avaient déjà tous déposé des brevets sur des systèmes utilisantle HHO..... Mais ils ne les développent pas pour le moment, parce qu'ils ne veulent pas « déstructurer le marché ». Que direz leurs petits copains de l'industrie pétrolière, avec qui ils sont pieds et poings liés ? P 20 Lorem Ipsum 19 19 Les énergies: Protocole expérimentale : 1)Prendre les 8 métaux et les percer à 5mm du rebord en haut et à 3cm de gauche. Faire de même en bas des plaques. 2)Pour ce qui est des petites plaques, percer à 1cm du rebord en haut et à 1.5cm de gauche puis, en bas des plaques, percer à 2cm du rebord et à 1.5cm de gauche. our petites l’énergieplaques. : intéressons nous par exemple 3) Plier les deux A 3 cm du bas tracer aux une ligne voitures : Jusques là, nous n’avons pas pu remplacer parallèle à l’essence la largeur les plier suivant cettenommé ligneStanley par et le mélange HHO, un homme Meyer, qui, dans les années 70, aurait misdes au point undes système 4)Faire rentrer les tiges filetées à l’intérieur trous 8 plaques. assez sophistiqué, basé sur un modèle de tube de son Disposer les plaques de sorteà une à cevoiture qu’une petiteenplaque invention, permettant de rouler utilisant soit avant de petite l'eau. à la fin. Ne pas oublier de mettre les les grandesexclusivement et une autre Seulement, il est mort en 1998, assassiné sans avoir divulgué son secret. Pou l’instant, la écrous entreest chaque deux plaques à part entre laLaquatrième seule avancéeacier énergétique d’assimiler l’oxyhydrogène avec l’essence. vitesse de et propagation de flamme air/carburant estécrous de plus ou 1200 mètres par la cinquième oudu il mélange faudrait mettre des enmoins nylon. seconde. Cela nous permet d’économise de l’argent car nous consommerons moins 5)Ensuite, ilailleurs, faudrait percer le bouchon (circulaire) du grand tube à d’essence et par nous polluerons moins aussi. DU et GENERATEUR HHO : Ilày l’opposé. a deux méthodes alimenter en un ALIMENTATION 5mm du rebord faire un autre trou Puis,pour il faudrait générateur HHO. Vous pouvez l'alimenter en courant continu de manière directeou par percer und'un autre au centre. l'intermédiaire modulateur. Ce système d'alimentation permet de contrôler l'ampérage consommé sanstrous gaspiller de courant électrique au contraire d'un Remarque : Tous les à percer doivent avoir un diamètre de 8mm. transformateur qui élimine le courant en surplus sous forme de chaleur. Mais si ces 6)Faire passer à travers trousid’une petiteenplaques de pointsclou positifs, pourquoiun sont-ils peu reconnus France ? générateurs ont tantchaque Imaginez noustrous mettons tous à rouler l’eau… En sachant queàceconnecter système faitles puis que parnous un des opposés du àbouchon de sorte économiser, suivant qu’il soit plus ou moins bien réglé, entre 20 et 35 % de carburant et plaques aune bouchon sortir les clous pour alimenter les de parfois plus, cela laisse pas et du de toutfaire rêveurs les fonctionnaires des impôts et les chefs de gouvernement. Imaginez que tout le monde ne fasse, serait-ceattacher que 20% d’économie plaques en électricité. Bien entendu, il ne faudrait cela par des carburant, le manque à gagner en TIPP et en TVA pour le gouvernement serait COLOSSAL écrous. ! Il n’y a pas de chiffre exact, mais en 2007 la TVA + la TIPP sur les carburants en France représentait une recette d’environ 7 milliardsà d’euros…… le gouvernement refuse 7)Enfin, faire rentrer ces plaques l’intérieur du grand tube et de le promouvoir ce genre d’idées saugrenues ! Il est pour le développement durable ! Mais fermer aveconson seulement quand peutbouchon. donner d’une main et reprendre de l’autre (accusation trop poussée et rentrer hors sujet) ! En prenant l'exemple de la France,du les diverses taxes sur 8)Faire un peu du tuyau à l’intérieur trou central dules produits pétroliers, et en particulier le carburant, ont rapporté à l'état en 2007 : Pour la bouchon et connecter l’autre bout en bocald'euros rempli TIPP (Taxe intérieure sur les produits pétroliers) 25bas 300 d’un 000 000,00 de d’eau recette en 2007... 25 éviter milliardsun , auxquels se rajouter 8,6 milliards de TVA sur obtenu. les mêmes pour retourviennent de flamme si vous explosez le gaz P produits pétroliers, ça nous fait un joli 33,9 milliards d'euros, soit, 34 milliards. Il se pourrait bien aussi que les lobbies pétroliers exercent toutes les pressions possibles pour ralentir l’arrivée DE du ”CREER moteur àUN eauGENERATEUR “. Le moteur à eau est en train de faire tache d’huile sur VOUS VENEZ HHO QUE VOUS POURREZ la planète. Il sera certainement bientôt incontournable. Pourtant, les pétroliers sont moins INTEGRER A VOTRE VOITURE POUR CONSOMMER MOINS D’ESSENCE. virulents que les intellos, ils se contentent officiellement d'ignorer la chose, dont ils savent pertinemment qu'elle grossit de jours en jours, et ne tardera pas à devenir incontournable. salut viendra Vouspeut pouvez leconstructeurs faire mais l’on vous conseille de intérêt, à Le être des automobile. Après tout ils ont tout récupérer demandez cette manne financière. Et le jour ou ils proposeront des véhicules équipés en l’avis d’un expert car le matériel que vous la fête sera finie série du kitavez générateur d’hydrogène, ou autrement dit “moteur à eau“, utilisé n’est pas un matériel de professionnels pour tous les petits fabricants indépendants, qui constituent les seuls distributeurs de cette technologie pour l’instant. Certains disent que les constructeurs français avaient déjà tous déposé des brevets sur des systèmes utilisantle HHO..... Mais ils ne les développent pas pour le moment, parce qu'ils ne veulent pas « déstructurer le marché ». Que direz leurs petits copains de l'industrie pétrolière, avec qui ils sont pieds et poings liés ? Lorem Ipsum 21 24 Les métaux alcalins. 22 Lorem Ipsum 25 Les métaux alcalins: • Réaction des métaux alcalins avec l’eau : Les métaux alcalins sont connus pour leur violente réaction avec l’eau. Cette réaction augmente à chaque fois que l’on descend d’une ligne du tableau périodique des éléments. Le francium est l'élément qui réagit le plus. La raison en est que l'électron, qui est séparé, est plus éloigné du noyau chez les grands atomes et peut être plus facilement dissocié. Les forces d'attraction du noyau sur les électrons deviennent plus petites par distance croissante d'après la relation de Coulomb. Leur réaction chimique : Métal alcalin + eau Hydroxyde du métal alcalin + Dihydrogène. Exemple avec le sodium: 2Na(s)+2H2O(l) ->2NaOH(aq)+H2(g) Donc, on pourra obtenir aussi du dihydrogène. Malheureusement, cela crée son inflammation ou son explosion donc la majorité du temps, on ne peut pas le récupérer et le réutiliser sous forme d’énergie. Exothermique La dangerosité dépend de la quantité de métal dans l’eau. Ils s’oxydent facilement et leur extraction est très difficile. Ils s’obtiennent par électrolyse de leur sel fondu. Par exemple, le procédé de DOWN permet l’obtention du sodium par électrolyse du sel gemme par NaCl : Na(l)+1/2Cl2(g) Utilisation de ces métaux alcalins : Le lithium est généralement utilisé en céramiques, lubrifiants, piles médecines, savon de Li, mais aussi pour les ogives nucléaires. Lorem Ipsum 23 26 Défintions : Piles lithium Qu’est ce qu’une pile au lithium : Les piles au lithium sont des piles primaires dont l’anode ALCALINS : Unou métal alcalin est un élément chimique de la première est en lithium en composé colonne du tableau périodique des éléments. Le lithium 3Li, le sodium de lithium. 11Na, le potassium19K, le rubidium 37Rb, le césium 55Cs et le francium Ces piles nonmétaux rechargeables, 87Fr sont des alcalins. Très réactifs, ils ne se trouvent jamais à l'état élémentaire dansdelela milieu naturel, et réagissent immédiatement possèdent le double en présence d'humidité ; on les conserve par conséquent immergés dans tension de celle délivrée par de l'huile minérale, par exemple de l'huile de vaseline. les piles salines et alcalines. CHALEUR : une énergie. En effet, cette tension varie de 1,5 à 3,6 V. De nos jours, DIHYDROGENE : Le dihydrogène est la forme moléculaire de les piles hydrogène, au lithium sont de l'élément qui existe à l'état gazeux aux conditions normales plus en plus utilisées, tant de température et de pression. Les molécules comportent deux atomes d'hydrogène, sa formule chimique est H2. Il est également appelé « dans le domaine de l’industrie molécule » ou « gaz hydrogène ». que dansd'hydrogène un certain nombre d’appareils électroniques. DIOXYGENE : de formule O2. Gaz incolore et inodore, existant à l'état libre dans l'atmosphère, dont il constitue approximativement un cinquième du volume, et qui est indispensable à la plupart des formes de la vie. EAU : Liquide incolore, inodore et sans saveur à l'état pur, formé par combinaison d'hydrogène et d'oxygène, de formule chimique H2O. 24 Lorem Ipsum Il ne faut pas confondre piles au lithium et accumulateur ion-lithium. Ce sont tous deux des générateurs électrique qui stockent l’énergie sous forme chimique. Lorsque la pile de lithium use de tout son capital énergétique, celle-ci est hors d’usage. Ainsi, on ne peut que procéder à son recyclage pour récupérer certains de ses composants. L’accumulateur ion-lithium, quant à lui, fonctionne par cycle de charge et de décharge. Lors de son achat l’accumulateur doit être chargé pour pouvoir produire de l’électricité. Ensuite, quand la charge atteint le maximum, il pourra être de nouveau rechargeable. Sa durée de vie est liée aux nombres de « charge/décharge » qu’il peut subir. Nous comprenons alors que la réaction chimique au sein d’une pile est irréversible contrairement à l’accumulateur. L’impact environnemental : L’avantage des piles au lithium c’est qu’elles ne polluent pas et ont une durée de vie beaucoup plus longue que les piles ordinaires. En effet, les piles et les accumulateurs salines et alcalines sont les plus polluants car ils contiennent beaucoup de particules polluantes et ont une durée de vie très faible. Le saviez vous : Echangez les piles par des accumulateurs en Europe permettrait d’éviter la consommation en énergie non renouvelable d’une ville de 100 000 habitants. 25 28 26 Divertissement : Jeux mêlés 26 Lorem Ipsum 26 QCM Défintions : Avez-vous retenu l’essentiel ? • Quel est le liquide utilisé pour conduire l’électricité ? Electrolyseur Electrostatique Electrolyte • Qui a failli révolutionner le monde automobile ? ALCALINS : Un métal alcalin est un élément chimique de la première colonneKelligton du tableau périodique des éléments. Le lithium 3Li, le sodium 11Na, leEinstein potassium19K, le rubidium 37Rb, le césium 55Cs et le francium 87Fr sont des métaux alcalins. Très réactifs, ils ne se trouvent jamais à l'état élémentaire Yull Browns dans le milieu naturel, et réagissent immédiatement en présence d'humidité ; on les conserve par conséquent immergés dans de l'huile minérale, par exemple de l'huile de vaseline. • L’électrolyse l’eau permet d’obtenir : CHALEUR : unede énergie. H2 +O2+S DIHYDROGENE : Le dihydrogène est la forme moléculaire de l'élément hydrogène, qui existe à l'état gazeux aux conditions normales 2H2+O+S2 de température et de pression. Les molécules comportent deux atomes 2H2+O2sa formule chimique est H2. Il est également appelé « d'hydrogène, molécule d'hydrogène » ou « gaz hydrogène ». DIOXYGENE : denous formule O2. Gaz incolore et inodore, existant à l'état • Dans le futur, pourrons utiliser le produit de l’électrolyse pour : libre dans l'atmosphère, dont il constitue approximativement un cinquième du volume, et qui est indispensable à la plupart des formes Remplacer l’essence de la vie. Créer une bombe EAU : Liquide incolore, inodore et sans saveur à l'état pur, formé par Respirerd'hydrogène et d'oxygène, de formule chimique H2O. combinaison Lorem Ipsum 27 • Qu’est ce qui utilise le système de la convection ? Le micro onde L’échauffement su plaque chauffante Le chauffage • Qui a découvert le système des micro-ondes ? Des ingénieurs Un petit garçon du nom de Casson Adam Stewart • Nous pouvons obtenir une eau à plus de 100°c grâce : Au micro onde A l’échauffement sur plaque chauffante A une flamme d’hydrogène • La réaction des métaux alcalins en présence de l’eau : Est très violente Est peu dangereuse Dépend du métal 28 • L’équation chimique des métaux alcalins en présence d’eau est : Métal alcalin+eau+électricité ion du métal+dihydrogène Métal alcalin+eau hydroxyde du métal alcalin +dihydrogène Métal alcalin+eau métal alcalin+électricité • En cas d’accident avec de l’eau sur réchauffé, une brûlure du 3eme degré peut atteindre : Le derme L’épiderme L’os 29 26 26 Définitions : Défintions ALCALINS ALCALINS :: Un Un métal métal alcalin alcalin est est un un élément élément chimique chimique de de la la première première colonne du tableau périodique des éléments. Le lithium 3Li, le colonne du tableau périodique des éléments. Le lithium 3Li, le sodium sodium 11Na, 11Na, le le potassium19K, potassium19K, le le rubidium rubidium 37Rb, 37Rb, le le césium césium 55Cs 55Cs et et le le francium francium 87Fr 87Fr sont sont des des métaux métaux alcalins. alcalins. Très Très réactifs, réactifs, ils ils ne ne se se trouvent trouvent jamais jamais àà l'état l'état élémentaire élémentaire dans dans le le milieu milieu naturel, naturel, et et réagissent réagissent immédiatement immédiatement en en présence présence d'humidité d'humidité ;; on on les les conserve conserve par par conséquent conséquent immergés immergés dans dans de l'huile minérale, par exemple de l'huile de vaseline. de l'huile minérale, par exemple de l'huile de vaseline. CHALEUR CHALEUR :: une une énergie. énergie. DIHYDROGENE DIHYDROGENE :: Le Le dihydrogène dihydrogène est est la la forme forme moléculaire moléculaire de de l'élément hydrogène, qui existe à l'état gazeux aux conditions l'élément hydrogène, qui existe à l'état gazeux aux conditions normales normales de de température température et et de de pression. pression. Les Les molécules molécules comportent comportent deux deux atomes atomes d'hydrogène, sa formule chimique est H2. Il est également appelé d'hydrogène, sa formule chimique est H2. Il est également appelé «« molécule molécule d'hydrogène d'hydrogène »» ou ou «« gaz gaz hydrogène hydrogène ». ». DIOXYGENE DIOXYGENE :: de de formule formule O2. O2. Gaz Gaz incolore incolore et et inodore, inodore, existant existant àà l'état l'état libre dans l'atmosphère, dont il constitue approximativement un libre dans l'atmosphère, dont il constitue approximativement un cinquième cinquième du du volume, volume, et et qui qui est est indispensable indispensable àà la la plupart plupart des des formes formes de de la la vie. vie. EAU EAU :: Liquide Liquide incolore, incolore, inodore inodore et et sans sans saveur saveur àà l'état l'état pur, pur, formé formé par par combinaison d'hydrogène et d'oxygène, de formule chimique H2O. combinaison d'hydrogène et d'oxygène, de formule chimique H2O. 30 Lorem Lorem Ipsum Ipsum 27 EBULLITION : Phénomène accompagnant le passage d'un corps de l'état liquide à l'état gazeux et qui consiste en la formation dans la masse du liquide de bulles de vapeur qui viennent crever à la surface. ELECTROLYSE : Décomposition d'un corps chimique à l'état liquide par le passage d'un courant électrique. ELECTRON : Particule portant une charge électrique élémentaire négative. ENERGIE : Capacité d'un corps ou d'un système à produire du travail mécanique ou son équivalent. INFLAMMATION : Action par laquelle une matière combustible s'enflamme et brûle. ELECTROLYTE : Substance qui rend l’eau conductrice lors d’une expérience d’électrolyse. METAUX : Corps simple, bon conducteur de la chaleur et de l'électricité, libérant des cations et donnant des oxydes généralement basiques par combinaison avec l'oxygène et doté d'un éclat souvent brillant. MICRO ONDE : Onde électromagnétique de très petite longueur. PRESSION : Action de presser ou de pousser avec effort. REACTION : Action d'un corps agissant sur un autre corps et pouvant entraîner une ou des transformations chimiques. MOLECULE : Une molécule est une structure de base de la matière. C'est l'assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, différents ou non, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les propriétés caractéristiques de la substance considérée. Lorem Ipsum 31 Hager ben mahmoud, 32 Yassine Khalsi, M’hamed Ali Chaker