Pourquoi utilise-t-on  l'aluminium pour l'emballage alimentaire ?  
Pourquoi une boite de conserve en fer ne rouille-elle pas ?                                         

1)TP N° 1 Une expérience de formation de la rouille

Compte-rendu du TP N°1 Formation de la rouille

1)But:

Interpréter une expérience de formation de la rouille

2)Manipulation

Matériel:1 bécher, 2 tubes, eau, papier filtre, limaille de fer  

Rappel des consignes de sécurité:

• Porter une blouse

• Avoir les cheveux attachés

• Dégager la paillasse

• Mettre les cartables sous les paillasses

• Faire attention aux autres

• Manipuler debout

• Manipuler la verrerie avec précaution

On place au fond du tube 1 un papier filtre humide saupoudré de limaille de fer.

On prépare un tube témoin en plaçant au fond du 2° tube un papier filtre humide.

On indique le niveau de l’eau dans le becher au début de l’expérience.  

Schéma du montage

3)Observations

Après une semaine on observe:

Le niveau de l'eau à légèrement baissé dans le bécher .et n'a pas changé dans le tube témoin 

Il n'y a aucun changement dans le tube témoin, ce qui montre que d'action de l'air et de l'eau sur le  papier ne sont pas responsables des modifications observées dans le tube 1

Dans le tube 1:

• le niveau de l'eau a monté, 1/5 du volume d'air  a disparu 

• de la rouille s'est formée

• du fer a disparu

On peut formuler l'hypothèse suivante: c'est le dioxygène de l'air qui a disparu. 

On le vérifie en mettant une allumette enflammée dans le tube 1 après l'avoir retourné celle-ci s'éteint.

Le tube 1 ne contient plus de dioxygène à la fin de l'expérience

4)Conclusion

La  formation de la rouille est une réaction chimique au cours de laquelle du fer et du dioxygène disparaissent tandis que de la rouille se forme. Les réactifs sont le dioxygène et le fer, le produit est la rouille.

2) Interprétation de la formation de la rouille

• Le fer est constitué d’atomes de fer (Fe). 

• Le dioxygène est constitué de molécules de dioxygène (O2). 

Au cours de la formation de la rouille les atomes de fer et les atomes d’oxygène se recombinent pour former des oxydes de fer. La rouille est un mélange d’oxydes de fer.

On dit que la formation de de la rouille est une oxydation.

Au cours de l’expérience le fer n’a pas rouillé en totalité car la quantité de dioxygène était insuffisante. Par contre à l’air libre la fer rouille jusqu’à sa disparition totale. Sur le fer la rouille se détache facilement et permet ainsi son oxydation en profondeur.

C’est une oxydation lente du fer  

3)Facteurs de formation de la rouille

0n réalise l'expérience suivante

• En présence d’eau et d’air (tubes 1, 2, 3) le clou rouille. 

• Dans le tube 4 , sans air le clou  ne rouille pas. 

• Dans le tube 5 sans humidité, le clou ne rouille pas. 

Le clou ne rouille qu’en présence d’air humide.

Dans le tube 1 , en présence de sel, le clou rouille de façon plus importante.

Certaines substances comme le sel, favorisent la formation de la rouille

4) Oxydation de l’aluminium

Un fil d’aluminium chauffé dans une flamme fond mais ne coule pas. 

La partie chauffée se recouvre d’une pellicule blanche d’oxyde d’aluminium ou alumine, qui le protège d’une oxydation en profondeur. L’alumine ne fond pas dans la flamme du bec bunsen.

A froid l’aluminium s’oxyde lentement à l’air. Il se recouvre d’une fine couche d’alumine qui le protège.

5) Activité expérimentale p 40 : Protéger le fer contre la rouille

    Pour protéger le fer contre la rouille on peut le recouvrir de différents substances  

• de peinture carrosserie
  de matières plastiques, grillage
  de céramique,
  d’un corps gras (protection provisoire)
  d’étain (fer blanc)
  de zinc (galvanisation)

Ou faire un alliage avec du nickel et du chrome (acier inoxydable)  

     Les coques des navires sont protégées par des électrode sacrificielles en zinc qui s’oxydent à la place de l’acier

Ex 19 p 45

6)Étude du document p 41 L’aluminium un poids plume