La sécurité routière, entre bilan de matière et oxydoréduction

Ce chapitre a étudié deux dispositifs de sécurité routière reposant sur des transformations chimiques : l'airbag, qui se gonfle grâce à une réaction de décomposition, et l'alcootest, qui détecte l'alcool grâce à une réaction d'oxydoréduction.

Le gonflage de l'airbag

La décomposition de l'azoture de sodium produit un grand volume de diazote gazeux en quelques millisecondes. Le bilan de matière, fondé sur les nombres stœchiométriques de l'équation, permet de relier la masse initiale de solide au volume de gaz formé.

Le volume molaire Vm, associé à la relation V = n × Vm, est l'outil qui permet de convertir une quantité de matière gazeuse en un volume mesurable, indépendamment de la nature du gaz considéré.

Le principe de l'alcootest

L'alcootest chimique repose sur une réaction d'oxydoréduction entre l'éthanol, réducteur, et les ions dichromate, oxydant, qui se traduit par un changement de couleur du orange au vert.

Écrire l'équation globale de cette réaction nécessite d'égaliser le nombre d'électrons échangés entre les deux demi-équations avant de les additionner, une étape indispensable pour obtenir une équation cohérente.

Un point commun entre les deux dispositifs

Dans les deux cas, une transformation chimique invisible à l'œil nu produit un effet macroscopique directement exploitable pour la sécurité : un volume de gaz mesurable pour l'airbag, une couleur observable pour l'alcootest.

L'essentiel

Bilan de matière : relie les quantités de matière des réactifs et des produits grâce aux nombres stœchiométriques de l'équation.
V = n × Vm : relation entre quantité de matière d'un gaz et volume occupé.
Oxydant : espèce qui capte des électrons ; réducteur : espèce qui en cède.
Équation globale d'oxydoréduction : obtenue en égalisant puis en additionnant deux demi-équations.

Comment mesurer expérimentalement le volume de gaz produit par une réaction ?