2H₂ + O₂ → 2H₂O – l’étincelle qui déclenche l’explosion du dihydrogène

Ce qu’elle montre

Le dihydrogène et le dioxygène peuvent rester mélangés à température ambiante sans réagir, car les chocs ont rarement assez d’énergie pour franchir l’énergie d’activation. Une étincelle fournit cette énergie ; dès que quelques molécules réagissent, la chaleur libérée rend d’autres chocs efficaces, et la réaction exothermique se propage dans le mélange sous forme d’explosion. Le nombre de molécules suit l’équation 2H₂ + O₂ → 2H₂O : H₂ et O₂ sont toujours consommés dans le rapport 2 : 1, un des gaz peut rester en excès et la masse totale des particules se conserve.

Mode d’emploi

Réglez le Nombre de molécules de H₂ et le Nombre de molécules de O₂, puis désactivez Allumage automatique après 2 secondes pour que les élèves constatent d’abord qu’il ne se passe rien. Cliquez ensuite sur Allumer (étincelle) ou touchez le ballon, et observez le graphique du nombre de molécules. Essayez des mélanges hors du rapport 2 : 1 pour trouver le réactif limitant, et augmentez la Température initiale pour montrer que des molécules plus rapides ne suffisent pas à déclencher la réaction.

Paramètres modifiables

• Nombre de molécules de H₂ 4–80
• Nombre de molécules de O₂ 2–40
• Température initiale 0–600 °C
• Allumage automatique après 2 secondes

Questions à explorer

1. Avec 30 molécules de H₂ et 12 de O₂, quel gaz reste en excès, et combien de molécules en reste-t-il ?
2. Pourquoi un mélange de H₂ et de O₂ peut-il rester à température ambiante sans réagir ?
3. Le nombre d’atomes de chaque élément change-t-il pendant la réaction ? Qu’en déduit-on pour la masse ?