Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     L'expérience de la bougie



 

Je prendrais l'exemple de l'expérience avec une bougie placée dans un récipient contenant de l'eau, sur lequel on place un couvercle. Au bout de quelques minutes, la bougie s'éteint et le couvercle devient difficile à enlever : pourquoi ?

Au total le nombre de moles de gaz formés est supérieur à celui consommés : il se forme plus de CO2 que d'O2 consommé. Par ailleurs, le niveau d'eau monte dans le bocal après extinction de la bougie.

Toutefois, l'explication ne semble pas si évidente. Il existe une abondante littérature sur le sujet notamment dans le "American Journal of Chemistry".
Voici quelques faits sûrs :
     1 - L'O2 n'est pas consommé dans sa totalité.
     2 - Le CO2 ne se dissout pas (ou extrêmement peu) dans l'eau de l'expérience.
     3 - Le rapport des volumes d'air initial et final dans le bocal est d'environ 94% et non de 80% comme le prétendent la plupart des livres d'enseignement et d'expériences.

L'explication la plus vraisemblable est que la flamme de la bougie chauffe l'air, si bien que celui-ci se dilate. Une partie de cet air quitte donc le récipient : Le nombre de moles de gaz dans le récipient diminue. Ensuite, lorsque l'air du récipient se refroidit la pression chute et sa valeur passe en-dessous de 1 atmosphère. C'est ce qui explique le résultat "ventouse" de l'expérience.