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1 Fluosilicate de potassium

(D'après Maurice.)

• Commencer par fabriquer du tétrafluorure de silicium SiF₄, en versant de l'acide sulfurique concentré sur un mélange de fluorure de calcium (fluorite) et de silice (sable). C'est un gaz qui se produit selon la réaction :

2 CaF₂(s) + SiO₂(s) + 2 H₂SO₄(l) → SiF₄(g) + 2 CaSO₄(s) + 2 H₂O

• Faire barbotter ce gaz dans de l'eau. Il se décompose selon :

3 SiF₄(g) + 3 H₂O(l) → 2 H₂SiF₆(s) + H₂SiO₃(aq)

• Séparer l'acide fluosilicique H₂SiF₆ qui est soluble, de H₂SiO₃ qui ne l'est pas.
• Neutraliser H₂SiF₆ par une solution d'hydroxyde de potassium pour obtenir le sel de potassium correspondant :

H₂SiF₆(s) + 2 KOH(aq) → K₂SiF₆(aq) + 2 H₂O(l)

Toutefois le fluosilicate de potassium est très peu soluble dans l'eau. Le sel de sodium, obtenu par neutralisation avec l'hydroxyde de sodium , est plus soluble.

2 Cellulose

(D'après Ecolami.) Soluble dans l'oxyde de N-méthylmorpholine (dissolution sans réaction chimique, solvant recyclable).

3 Corrector

• Flacon 1 : acide sulfurique dilué
• Flacon 2 : solution de permanganate de potassium à 10 % environ
• Flacon 3 : métabisulfite de sodium ou bisulfite de sodium à 10-15 %

4 Sonochimie

Utilisation d'une cuve à ultrasons (entre 20 kHz et 100 kHz).

4.1 Oxydation des ions iodure en diiode

L'expérience la plus simple pour montrer la chimie induite par cavitation acoustique "sonochimie" est celle de l'oxydation de l'ion iodure dans l'eau. Il suffit de soumettre à l'effet des ultrasons

• Dans un bécher, un erlenmeyer ou un tube à essai, placer une solution d'iodure de potassium (ou d'iodure de sodium ) à environ 10 g/L.
• Placer le récipient sous sonication pendant quelques minutes. La solution se colore en jaune, signe de la formation de diiode .

Variantes :

• Ajout d'une solution d'amidon, pour que le diiode qui apparaît forme un complexe bleu.
• Ajoute de quelques gouttes de trichloroéthylène ou de dichlorométhane pour accélérer la réaction (Ref ?).

(D'après christian.petrier chez univ-savoie.fr : http://scienceamusante.net/forum/chimie.php?msg=36353 )

5 Photochimie

• Préparer une solution concentrée de chlorure de fer (III) (vendu dans les magasins de composants électroniques).
• Préparer une solution concentrée d'oxalate de potassium K₂C₂O₄,H₂O (à défaut, neutraliser une solution concentrée d'acide oxalique par de la potasse).
• Chauffez les solutions vers 80°C et mélangez. Il faut que l'oxalate soit en excès (au moins trois fois plus) que le fer (III), mais si les quantités sont approximatives, cela fonctionnera aussi. La solution obtenue a une belle couleur vert pomme.
• Refroidissez dans la glace : des cristaux de la même couleur précipitent, il n'y a plus qu'à les filtrer. Il s'agit de trioxalatoferrate (III) de potassium K₃Fe(C₂O₄)₃,3H₂O.
• Ce composé est photosensible : dissolvez-en dans un peu d'eau et placez la solution à la lumière du soleil. Un trouble jaune se forme en quelques heures.

2 [Fe(C₂O₄)₃]^3–(aq) + hν → 2 Fe²⁺(aq) + 2 CO₂(g) + 5 C₂O₄^2–(aq)

• En théorie, des photons de longueur d'onde égale à 460 nm devraient réagir avec 2 ions oxalatoferrate (III), mais seuls 56% d'entre-eux sont efficaces.

Des exemples de procédés photographiques anciens ou alternatifs : http://www.alternativephotography.com/articles/art060.html

6 Fer pyrophorique

• Remplir un tube à essai en Pyrex^® au 1/5 de sa hauteur avec de l'oxalate de fer FeC₂O₄,H₂O (poudre jaune).
• Chauffer doucement à la flamme jusqu'à apparition d'un résidu noir.
• L'eau de condensation en haut du tube doit être essuyée avec un papier absorbant.
• Boucher le tube hermétiquement.
• Au moment souhaité, ouvrir le tube vers le bas, dans l'obscurité. Observer les étincelles rouges tombant en pluie.

L'oxalate de fer chauffé conduit à la formation d'un mélange d'oxyde de fer (II) FeO et de fer métallique Fe finement divisé qui réagit avec le dioxygène de l'air pour former de l'oxyde de fer (III), Fe₂O₃, par une combustion exothermique.

Même réaction possible avec le tartrate de fer (II) ?

7 Miscibilité

7.1 Solution

• Verser un peu de chaque liquide dans une éprouvette, dans cet ordre : mercure, tétrachlorure de carbone, huile perfluorée, glycérine, huile de silicone, eau, huile minérale, éthanol, éther éthylique.