Dihydrogène et ballons dirigeables (10 points)
Paracelse, Cavendish, Lavoisier sont quelques-uns des scientifiques rattachés à l’histoire du
dihydrogène, gaz inodore et incolore, découvert depuis plus de trois siècles. On le produisait à
l’époque en faisant réagir de l’acide sulfurique ou de l’acide chlorhydrique sur différents métaux
comme le fer, le zinc ou encore l’étain.
Les frères Montgolfier, Jacques Charles et Nicolas Robert
qui avaient construit le premier ballon à air chaud, mirent
au point le premier ballon à gaz, rempli de dihydrogène. Le
27 août 1783, ce ballon s’éleva dans les airs depuis le
Champ-de-Mars à Paris. Plus tard, d’autres ballons ont été
construits et équipés de moteurs, ouvrant au début du
20ème siècle, une nouvelle technique de navigation
aérienne avec les dirigeables, comme ceux construit par la
société allemande Zeppelin.
Gravure extraite de l’Album de la
Science
Cet exercice a pour objectif, l’étude d’une transformation chimique permettant de produire du
dihydrogène, puis l’interprétation de l’accident survenu en 1937 à l’Hindenburg, un ballon
dirigeable gonflé au dihydrogène.
1. Étude d’une transformation chimique permettant de produire du dihydrogène
Pour observer cette transformation, on
réalise le montage représenté ci-contre.
On introduit dans un erlenmeyer un
morceau de ruban de magnésium Mg(s), de
masse m= 40 mg, et un volume Va = 100mL
d’acide chlorhydrique (H+(aq) + Cl– (aq)),
solution aqueuse Sa de concentration en
ions H+(aq) égale à Ca = 5,0x10–1 mol.L–1.
En réalisant l’expérience à 20 °C, on recueille, par déplacement d’eau, un gaz que l’on peut
identifier à du dihydrogène dont on relève à intervalle de temps réguliers le volume dégagé et
l’on obtient le graphique représenté ci-après.
L’équation de la réaction modélisant la transformation chimique s’écrit :
Mg(s) + 2 H+(aq) → Mg2+(aq) + H2(g)
ÉVALUATION COMMUNE 2020 www.vecteurbac.fr
CLASSE : Première E3C : ☐ E3C1 ☒ E3C2 ☐ E3C3
VOIE : ☒ Générale ENSEIGNEMENT : physique-chimie
DURÉE DE L’ÉPREUVE : 1 h CALCULATRICE AUTORISÉE : ☒Oui ☐ Non
