Labo 1

9e année · Unité 1 · 1.6 · Démonstration du professeur

Labo 1 · Les métaux alcalins dans l'eau

But : observer le lithium, le sodium et le potassium réagir avec l'eau, et utiliser le modèle de l'atome pour expliquer pourquoi les réactions deviennent plus violentes quand on descend dans le groupe 1.

Dans ton livret : PDF p. 32–33

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Ce qui se passe

Ton professeur coupe chaque métal, puis en laisse tomber un petit morceau dans une cuve d'eau, derrière un écran de protection. On ajoute ensuite de l'indicateur universel.

Mots clés

Mot	Sens
métaux alcalins	les métaux du groupe 1 : le lithium, le sodium, le potassium et le reste du groupe 1
alcaline	une solution formée quand les hydroxydes du groupe 1 se dissolvent ; l'indicateur universel passe du vert au violet
hydroxyde	le composé formé, avec l'hydrogène, quand un métal du groupe 1 réagit avec l'eau, par exemple l'hydroxyde de lithium, LiOH
ternir	devenir terne à l'air ; le métal qui vient d'être coupé est brillant
exothermique	qui dégage de la chaleur
électron externe	le seul électron de la couche externe de chaque atome du groupe 1 ; il est perdu quand le métal réagit

L'équation

lithium(s) + eau(l) → hydroxyde de lithium(aq) + hydrogène(g)

2Li(s) + 2H₂O(l) → 2LiOH(aq) + H₂(g)

Compte les atomes de chaque côté : lithium 2 et 2, oxygène 2 et 2, hydrogène 4 et 4. Rien n'est créé ni détruit ; les atomes sont réarrangés.

Pourquoi la réaction devient plus violente quand on descend dans le groupe

Les trois atomes ont un électron sur la couche externe. Quand on descend dans le groupe, chaque atome a une couche occupée de plus : l'électron externe est donc plus loin du noyau. Il est moins fortement attiré par le noyau positif, il est donc perdu plus facilement, et la réaction est plus rapide et plus violente.

Sécurité

C'est une démonstration du professeur. Reste derrière la ligne et garde tes lunettes de protection. Les métaux sont conservés sous l'huile et on ne les touche jamais. La solution dans la cuve est alcaline et corrosive.

Seul le professeur manipule ces métaux, et toujours derrière un écran de protection.

Ta fiche

La fiche d'observation de la démonstration : prédictions, ce que tu vois, équations en mots, la tendance, et pourquoi. 5 pages, en anglais.

Connecte-toi avec ton compte de l'école pour ouvrir la fiche.

Vidéos

Des vidéos des vraies réactions, en anglais. Certaines montrent le rubidium, que les écoles n'utilisent pas.

Alkali metals in water (OpenLearn, The Open University) le lithium, le sodium et le potassium, en petits morceaux.

Alkali metals in water, accurate! du vrai rubidium et du vrai césium, la tendance continue.

Potassium (Periodic Videos)

Rubidium, water and indicator, slow motion (Periodic Videos)

Group 1, the alkali metals (FuseSchool) résumé.

À toi

Entraîne-toi sur ce que tu viens de lire : descends le groupe 1, équilibre l'équation de chaque métal, puis réponds à une question.

En descendant dans le groupeChoisis un groupe · descends-le un élément à la fois

Lithium (2 couches), sodium (3), potassium (4) : l’électron de valence est de plus en plus loin, donc retenu moins fortement et perdu plus facilement. La réactivité augmente en descendant dans le groupe 1.
Fluor (2 couches), chlore (3), brome (4), iode (5) : l’électron qui arrive serait de plus en plus loin, là où l’attraction est plus faible, donc gagné moins facilement. La réactivité diminue en descendant dans le groupe 17.

Choisis un groupe :

Équilibrer une équation3 étapes · change seulement les grands nombres

Compte les atomes de chaque côté. Pour l’instant, chaque grand nombre vaut 1. Compte chaque sorte d’atome dans les réactifs à gauche et dans les produits à droite.
Équilibre-la avec les grands nombres. Rends égales les deux barres de chaque élément. Change seulement les grands nombres devant. Les petits nombres sont verrouillés.
- Li + H₂O → LiOH + H₂: Équilibrée : 2 Li(s) + 2 H₂O(l) → 2 LiOH(aq) + H₂(g)
- Na + H₂O → NaOH + H₂: Équilibrée : 2 Na(s) + 2 H₂O(l) → 2 NaOH(aq) + H₂(g)
- K + H₂O → KOH + H₂: Équilibrée : 2 K(s) + 2 H₂O(l) → 2 KOH(aq) + H₂(g)
Les mêmes atomes avant et après. Les mêmes atomes avant et après : la masse est donc la même.

Essaie avec :

Essaie d’abord

Pourquoi le potassium est-il plus réactif que le lithium ?

Les deux sont du groupe 1, donc les deux réagissent en perdant leur seul électron de valence.
Dans le potassium, cet électron est sur une couche plus éloignée du noyau que dans le lithium.
Il est donc retenu moins fortement et perdu plus facilement.
Perdre un électron plus facilement = plus réactif.

Trouve le trucage

Cet extrait vient d'une émission de télévision britannique, Brainiac: Science Abuse. Une partie est truquée. Regarde-le, puis réponds aux questions avant d'ouvrir la boîte.

Brainiac Alkali Metals scientist303

Avant d'ouvrir la boîte

Quelle partie est truquée, à ton avis ? Qu'est-ce qui te le fait penser ?
Tu as vu le lithium, le sodium et le potassium. Que devraient faire le rubidium et le césium, d'après toi ?
Que voudrais-tu vérifier avant de croire cet extrait ? Quel test pourrait-on faire ?

Voir ce qui s'est vraiment passé

Ce qui s'est vraiment passé

Les explosions de la baignoire avec le rubidium et le césium étaient mises en scène.
En 2006, un membre de l'équipe de l'émission a dit au journal The Guardian qu'il ne s'était presque rien passé quand le césium est tombé dans la baignoire. Une bombe a donc été placée dans la baignoire et déclenchée à la place. Source 1
Le chimiste Theodore Gray a filmé lui-même le rubidium et le césium dans l'eau. Ses explosions étaient bien plus petites que celles de l'extrait. Source 2
En 2008, l'émission MythBusters a fait le test, dans l'épisode « Viewer Special Threequel ». Ils ont utilisé 25 g de chaque métal, plus de dix fois la quantité annoncée par Brainiac. Ils ont obtenu une courte flamme et un peu de dihydrogène, et aucune explosion. Leur verdict : faux. Source 3

Le test de MythBusters

Alkali Metal Explosion - Mythbusters for the Impatient Mythbusters for the Impatient

Alors, la tendance est-elle fausse ?

Non. Le rubidium et le césium sont plus réactifs que le potassium. Leur électron externe est encore plus loin du noyau, il est donc perdu encore plus facilement.

Mais plus réactif ne veut pas forcément dire une plus grosse explosion. Theodore Gray explique que la flamme et le bruit viennent du dihydrogène qui brûle dans l'air. Leur taille dépend de la quantité de dihydrogène et de la façon dont il s'est mélangé à l'air.

Réfléchis : comment vérifier une vidéo de science avant de lui faire confiance ?

D'où viennent ces informations

Liens vérifiés le 5 octobre 2026.

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1Ce qui se passe

2Mots clés

3L'équation

4Pourquoi la réaction devient plus violente quand on descend dans le groupe

5Sécurité

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9Trouve le trucage