potassium et sodium métallique

Pour tout ce qui traite des expériences de chimie.
cycy
Messages : 366
Inscription : 26 Mai 2015, 23:18
Niveau d'étude / Domaine : IUT de chimie

potassium et sodium métallique

Messagepar cycy » 26 Mai 2016, 12:48

Bonjour,

J'aimerais faire une petite quantité de mélange NaK pour observer un mélange métallique bien particulier : et pour cause, il est liquide aux conditions normales de températures et de pression.

Pour cela : il me faut du sodium et du potassium métallique...

Nurdrage a posté il y a quelques temps une vidéo dans laquelle il produit du potassium métallique par réduction de KOH ( pastilles ) par Mg ( tournures ) dans un solvant à très haute température d’ébullition ( de la tétrahydronaphtaléne ) et cela à environ 200°C...
Il rajoute quelques millilitres d'un alcool tertiaire ( le 2 - méthyl 2 - butanol ). Je ne comprend pas pourquoi l'ajout de cet alcool tertiaire est nécessaire.

Je dispose de KOH en pastilles, de Mg en copeaux, d'un solvant à haute température d'ébullition ( huile de paraffine ) et de 2-méthylpropan-2-ol comme alcool tertiaire. Est-ce que si je fais une manip avec ces produits de substitution là, la manip devrait fonctionner? ( théoriquement au moins ).

Est-ce que le même procédé est envisageable avec L'hydroxyde de sodium ( NaOH )?

Merci d'avance,
Cyriac

brusicor02
Messages : 519
Inscription : 09 Fév 2012, 18:09
Niveau d'étude / Domaine : M2 Chimie - magistère PCM d'Orsay
Localisation : Lyon, FRANCE
Remarque : Ancien pseudonyme : RuBisCO
Contact :

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar brusicor02 » 28 Mai 2016, 02:36

Bonsoir,

L'ajout d'alcool permet de décaper le potassium en formant un alcoolate et des ions potassium. La vidéo de NurdRage donne normalement un lien vers le brevet d'où est tiré le procédé, et de mémoire ils couvraient d'autres alcalins.
♫ Because you know all about that base, 'bout that base, no acid ! ♫

Maurice
Contributeur d'Or 2013
Contributeur d'Or 2013
Messages : 864
Inscription : 22 Mars 2011, 20:47
Niveau d'étude / Domaine : Universitaire
Localisation : Lausanne, Suisse

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar Maurice » 28 Mai 2016, 20:45

Moi je ne mêlerais jamais de manier du potassium, ou un alliage de potassium.
S'il est frais, pas de problèmes. De toute façon, on le conserve sous pétrole, pour le protéger du contact de l'air. Mais dès qu'il est au contact de l'air, il se recouvre de superoxyde de potassium KO. Et immanquablement, on sort le morceau de potassium de son flacon de pétrole pour en prélever un peu, ce qui produit une oxydation superficielle, même minime. Or on prélève toujours un fragment de potassium en coupant un bâton de ce métal avec un couteau, car le potassium est un métal mou. Le morceau de potassium se recouvre donc de ce peroxyde. Et la prochaine fois qu'on veut couper ce morceau, même sous pétrole, on entraîne immanquablement un peu de pétrole au contact du peroxyde ET DU POTASSIUM. Et ce mélange à trois est explosif et très inflammable. On cite le cas de malheureux maîtres de chimie qui ont voulu piquer avec un couteau un morceau de potassium sous pétrole dans un flacon, pour sortir ce potassium du pétrole. Ils ont été atteint par les giclées de pétrole en feu, lesquelles ont aussi atteint leurs élèves, et le flacon s'est cassé.
Conclusion. Evitez de manipuler du potassium.

cycy
Messages : 366
Inscription : 26 Mai 2015, 23:18
Niveau d'étude / Domaine : IUT de chimie

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar cycy » 28 Mai 2016, 21:51

Je connaissais ces risques mais néanmoins ils ne sont valables que lorsqu'on "coupe" un morceau de potassium à l'air libre. Ce problème n'existe pas avec le peu de potassium que je vais produire ( et encore si j'y arrive ) car cela donnera des petites billes.
Dès que j'en aurai besoin, je prend une bille et je ne la remet pas dans le flacon de paraffine.
Si jamais j'avais un jour un morceau de potassium à couper, je suppose qu'il vaudrait alors mieux le couper dans le récipient contenant le liquide anhydre de conservation pour éviter d'oxyder le potassium.
Ainsi le problème est réglé.
Néanmoins je te rejoins sur le point qu'on ne s'amuse pas avec du potassium, ni n'importe quel métal alcalin d'ailleurs : je connaissais un prof de chimie qui m'avait raconté qu'un de ces anciens profs avait un jour perdu un œil et s'était brûlé à cause d'une malheureuse erreur de manipulation de potassium...

Autant dire qu'il faut être prudent, se protéger et surtout ne manipuler que de petites quantités

ecolami
Contributeur d'Or 2011+2012
Contributeur d'Or 2011+2012
Messages : 2417
Inscription : 21 Mars 2011, 14:09
Niveau d'étude / Domaine : DUT CHIMIE
Localisation : Seine et Marne, France
Contact :

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar ecolami » 28 Mai 2016, 22:25

Bonjour,
Je n'avais jamais entendu parler du risque décrit par Maurice! Du Potassium j'en ai eu a détruire et j'en ai coupe des morceaux baignant dans l'huile sans avoir de problèmes. Le métal etait le plus souvent sous forme de boules de 3cm et paraissait propre. Je précise cela parce qu'avec le sodium les formes des lingots et leur taille variaient beaucoup comme leur état extérieur. Suivant que le sodium ait été conservé au sec sous papier d'alu (!!) ou dans des hydrocarbures les croutes autour différaient. Les plus gros lingots de sodium faisaient 40cm de long avec une section carrée de 10X10cm.
Le sodium conservé au sec peut absorber lentement l'humidite ET le CO2 de l'air pour former une croute bleue de véritable percarbonate de sodium ( ane pas confondre avec celui de lessive et poudres blanchisseuses)
Les métaux alcalins sont conservés dans divers hydrocarbure saturés et le plus sûr est l'huile de vaseline qui s'enflamme moins facilement que le pétrole ou kérosène. J'ai toujours remplacé par l'huile de vaseline le petrole avant de commencer a travailler sur ces métaux.
A toutes fins utiles je signale que le contact entre un métal alcalin et un solvant halogéné est dangereux; l'halogène est vivement :sgh01: arraché par le métal alcalin.
Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne). Retraité depuis Octobre 2015
http://ami.ecolo.free.fr

chatelot16
Messages : 329
Inscription : 12 Déc 2011, 06:04
Niveau d'étude / Domaine : ingenieur

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar chatelot16 » 28 Mai 2016, 23:04

est ce vraiment rentable de detruire du magnesium pour faire du potassium ? auatant acheter le potasium qu'acheter le magnesium

l'electrolyse de KOH fondu me semble plus efficace ... pas simple mais ta methode ne me semble pas simple non plus

cycy
Messages : 366
Inscription : 26 Mai 2015, 23:18
Niveau d'étude / Domaine : IUT de chimie

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar cycy » 28 Mai 2016, 23:34

L'électrolyse de KOH fondue est beaucoup trop dangereuse.
Je ne veux pas 200g de potassium ^^ seulement qq grammes donc c'est pas pour le peu se magnésium que cela va me consommer que je vais râler.
Et puis c'est une réaction intéressante je trouve :)

cycy
Messages : 366
Inscription : 26 Mai 2015, 23:18
Niveau d'étude / Domaine : IUT de chimie

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar cycy » 28 Mai 2016, 23:40

Le potassium produit par électrolyse de KOH ou de KCl serait immédiatement oxydé par l'air et cela sans doute de manière explosive vu la température...
Il faudrait donc se placer dans une atmosphère inerte ( style argon ) pour avoir un peu moins de risque..
Donc perso je préfère largement ma méthode qui n'est pas sûr de fonctionner mais où tu as moins de chance de te faire péter le caisson...

chatelot16
Messages : 329
Inscription : 12 Déc 2011, 06:04
Niveau d'étude / Domaine : ingenieur

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar chatelot16 » 29 Mai 2016, 10:17

pourquoi le potassium produit serait il au contact de l'air ?

l'apareil pour electrolyse doit etre conçu comme il faut ! c'est decrit dans les vieux livre de chimie d'avant 1900 : le sodium ou potassium est uniquement en contact avec la soude ou potasse fondue : jamais au contact de l'air

l'electrolyse peut marcher pour en faire uniquement quelques goutte ... pas besoin d'en faire des grosse quantité pour chercher le danger

ecolami
Contributeur d'Or 2011+2012
Contributeur d'Or 2011+2012
Messages : 2417
Inscription : 21 Mars 2011, 14:09
Niveau d'étude / Domaine : DUT CHIMIE
Localisation : Seine et Marne, France
Contact :

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar ecolami » 29 Mai 2016, 11:28

Bonjour,
La réaction de réduction n'est pas expliquée vraiment. Avec les indications nous pouvons estimer que dans un premier temps une partie du tertio-butanol forme un butanoate de potassium. La réaction me semble défavorisée a froid mais a haute température dans un hydrocarbure aliphatique l'équilibre sera déplacé par l'évaporation de l'eau. Ensuite le butanoate formé réagirait sur le magnésium par un échange ion Potassium +Mg métal > Ion Mg +Potassium métal.
Si c'est le cas peut-être que d'autres alcools comme le glycol ou ses dérivés voire le propylène glycol et dérivés conviendrait aussi. Cela permettrait d'augmenter la température et l'efficacité.
Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne). Retraité depuis Octobre 2015
http://ami.ecolo.free.fr

alexchimiste
Messages : 845
Inscription : 04 Avr 2011, 09:48
Niveau d'étude / Domaine : DUT chimie
Localisation : Strasbourg

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar alexchimiste » 29 Mai 2016, 14:10

ecolami a écrit :Bonjour,
La réaction de réduction n'est pas expliquée vraiment. Avec les indications nous pouvons estimer que dans un premier temps une partie du tertio-butanol forme un butanoate de potassium. La réaction me semble défavorisée a froid mais a haute température dans un hydrocarbure aliphatique l'équilibre sera déplacé par l'évaporation de l'eau. Ensuite le butanoate formé réagirait sur le magnésium par un échange ion Potassium +Mg métal > Ion Mg +Potassium métal.
Si c'est le cas peut-être que d'autres alcools comme le glycol ou ses dérivés voire le propylène glycol et dérivés conviendrait aussi. Cela permettrait d'augmenter la température et l'efficacité.


Le proton du tert-butanol est suffisamment réactif pour réagir avec le potassium même à température ambiante. Il n'y a pas d'eau qui se forme, mais plutôt du dihydrogène, donc forcément gazeux.

Et ce n'est pas un butanoate, car il ne s'agit pas d'un acide carboxlique, mais il s'agit d'un alkoxyde, aussi appelé alcoolate, donc t-butoxyde ou t-butylate.

ecolami
Contributeur d'Or 2011+2012
Contributeur d'Or 2011+2012
Messages : 2417
Inscription : 21 Mars 2011, 14:09
Niveau d'étude / Domaine : DUT CHIMIE
Localisation : Seine et Marne, France
Contact :

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar ecolami » 29 Mai 2016, 16:16

alexchimiste a écrit :
Le proton du tert-butanol est suffisamment réactif pour réagir avec le potassium même à température ambiante. Il n'y a pas d'eau qui se forme, mais plutôt du dihydrogène, donc forcément gazeux.

Et ce n'est pas un butanoate, car il ne s'agit pas d'un acide carboxlique, mais il s'agit d'un alkoxyde, aussi appelé alcoolate, donc t-butoxyde ou t-butylate.

Bonjour,
OUI j'ai confondu les deux termes butanoate et butylate :pfff:
La réaction consiste a obtenir du Potassium au départ de KOH par action de Magnésium en présence de terbutanol et un hydrocarbure aliphatique.
Dans l'explication que tu donne on aurait KOH + ROH > KOOR+ 1/2 de H2. On aurait du terbutylate de Potassium
KOOR + 2Mg >MgO +Mg (OR)2+ K métal ...

Alors que j'imaginerais plutôt KOH + ROH > H2O +KOR
2KOR + Mg > Mg (OR)2+ 2K
Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne). Retraité depuis Octobre 2015
http://ami.ecolo.free.fr

molecule10
Messages : 17
Inscription : 06 Fév 2013, 22:15
Niveau d'étude / Domaine : assistant en chimie

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar molecule10 » 30 Mai 2016, 00:28

Bonsoir cycy :

Donnant des cours d'appuis de chimie , j'aime bien montrer cette vidéo qui montre les dangers avec l'eau , des métaux alcalins .

( www.youtube.com:watch?v=O4d4onyFyUc.webloc ) . Bonnes salutations .

ecolami
Contributeur d'Or 2011+2012
Contributeur d'Or 2011+2012
Messages : 2417
Inscription : 21 Mars 2011, 14:09
Niveau d'étude / Domaine : DUT CHIMIE
Localisation : Seine et Marne, France
Contact :

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar ecolami » 30 Mai 2016, 12:13

ecolami a écrit :Bonjour,
OUI j'ai confondu les deux termes butanoate et butylate :pfff:
La réaction consiste a obtenir du Potassium au départ de KOH par action de Magnésium en présence de terbutanol et un hydrocarbure aliphatique.
Dans l'explication que tu donne on aurait KOH + ROH > KOOR+ 1/2 de H2. On aurait du terbutylate de Potassium
KOOR + 2Mg >MgO +Mg (OR)2+ K métal ...


Bonjour,

Erratum >Au lieu de simplement avoir du terbutylate de Potassium on aurait le peroxyde de tertio-butylate de Potassium.
Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne). Retraité depuis Octobre 2015
http://ami.ecolo.free.fr

cycy
Messages : 366
Inscription : 26 Mai 2015, 23:18
Niveau d'étude / Domaine : IUT de chimie

Re: potassium et sodium métallique

Messagepar cycy » 01 Juin 2016, 06:45

Est ce que le fait de changer de solvant ( paraffine ) au lieu de son solvant à haute température d'ebullition changera quelque chose à la réaction?
Nurdrage dit que non dans sa vidéo mais Est ce que ça n'influencera pas la cinétique rédactionnelle ou alors les intermédiaires formés?

Merci d'avance,
Cyriac


Revenir vers « Forum de chimie »

Qui est en ligne ?

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur inscrit et 1 invité