Sulfuro de hierro ii
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Réaction du fer et du soufre
Démonstration et cours pratique
Cette démonstration ou expérience en classe montre la réaction exothermique de deux éléments, le fer et le soufre, pour former le composé, le sulfure de fer. Les deux solides sont mélangés et chauffés dans une éprouvette (ou un tube d’allumage). La réaction peut être utilisée pour illustrer des éléments, des mélanges et des composés.
Organisation de cours
Cette réaction peut être effectuée comme démonstration ou expérience de classe dans un laboratoire bien ventilé, à condition que les instructions fournies ici soient strictement respectées.
La réaction peut être effectuée dans des éprouvettes en verre borosilicaté en démonstration ou dans des tubes plus petits (allumage) par des étudiants. La réaction donne l’occasion de montrer que les propriétés d’un composé sont différentes de celles des éléments constitutifs.
La réaction ne doit pas être effectuée sur les couvercles en étain en laboratoire ouvert, comme le suggèrent certaines sources. Le soufre peut bouillir ou brûler en libérant du dioxyde de soufre qui est un gaz TOXIQUE et CORROSIF et peut déclencher une crise d’asthme.
Santé et sécurité et notes techniques
Portez des lunettes de protection partout et assurez-vous que le laboratoire est bien ventilé.
Poudre de fer, Fe (s), (IRRITANT potentiel) – ceci peut provoquer une grave irritation des yeux car le fer s’oxyde rapidement dans l’environnement salin – voir CLEAPSS Hazcard. La poudre de fer est préférable à la limaille de fer. Si du soufre en poudre fine est mélangé avec de la limaille de fer, il est difficile d’obtenir un mélange homogène, car les deux solides peuvent se séparer.
Soufre, S (s) – voir CLEAPSS Hazcard. Rouler le soufre ou les fleurs de soufre doit être finement pulvérisé à l’aide d’un pilon et d’un mortier.
Le dioxyde de soufre, SO2 (g), (TOXIQUE) se forme si le soufre prend feu – voir CLEAPSS Hazcard.
1 Les tubes d ‘allumage (tubes à essais de 75 mm x 10 mm) ne doivent pas être remplis à plus du quart du mélange de poudre fer – soufre (voir la note de procédure a). 0,2 g du mélange est suffisant pour que l’effet soit visible. Placez un petit bouchon de laine minérale dans la bouche de chaque tube d’allumage. Après l’expérience, le sulfure de fer (II) est peu dangereux et peut être jeté dans les déchets.
Préparer un mélange contenant du fer en poudre et du soufre en poudre dans le rapport 7: 4 en masse. Pour ce faire, pesez 7 g de poudre de fer et 4 g de soufre en poudre fine sur des morceaux de papier filtre (ou utilisez des bateaux de pesée). Mélanger les deux poudres en les versant à plusieurs reprises d’un bout à l’autre jusqu’à obtenir un mélange homogène (d’apparence).
b Notez l’apparence des éléments purs et du mélange. Démontrer que le fer peut être séparé du mélange par des moyens physiques. Pour ce faire, enroulez la fin d’un petit aimant de barre dans un mouchoir en papier ou un film alimentaire, et trempez-le dans un tas de la taille d’une cuillère à café du mélange sur un verre de montre. Le fer sera attiré, mais le soufre reste sur le verre de montre.
c Placer environ 2 g du mélange dans un tube à essai en borosilicate.
d Insérez un bouchon de laine minérale (fibre minérale) dans l’embouchure de l’éprouvette. Fixez le tube à essai comme indiqué sur le schéma.
Chauffer le mélange de poudre à la base du tube à essai – d’abord doucement puis plus fortement (utiliser une flamme bleue partout). Chauffer jusqu’à ce qu’une lueur orange apparaisse à l’intérieur de l’éprouvette. Arrêtez immédiatement le chauffage. Laissez les étudiants voir que la lueur continue et se déplace régulièrement dans le mélange.
f Laissez le tube refroidir. À ce stade, les étudiants pouvaient réaliser leur propre version de la réaction à petite échelle.
g Une fois refroidi, il est possible de casser le tube à essai pour montrer l’aspect du produit, le sulfure de fer (II). Le tube à essai peut être ouvert en utilisant un mortier et un pilon. Il est conseillé de porter des gants de protection.
h Il est possible de montrer que le produit, le sulfure de fer (II) est non magnétique. Cependant, cela ne réussit pas toujours. Il a été suggéré d’utiliser un aimant très faible.
Classe pratique
a Les élèves devraient recevoir des tubes d’allumage pré-préparés contenant le mélange fer-soufre et un bouchon de laine minérale.
b En utilisant une pince ou un porte-éprouvette approprié, le mélange fer-soufre dans le tube doit être chauffé jusqu’à ce que le mélange commence à briller. Les becs Bunsen doivent alors être éteints.
c Les tubes de réaction doivent être laissés refroidir sur le tapis résistant à la chaleur. Il peut être judicieux d’amener les élèves à placer tous leurs tubes de réaction usés sur un tapis résistant à la chaleur mis de côté à cet effet (par exemple sur le bureau de l’enseignant ou dans une hotte aspirante).