Portes ouvertes et clap de fin...

Vendredi 11 juin 2010, Portes ouvertes au collège Grandville de Liverdun. L'Atelier de physique amusante a présenté 8 expériences aux nombreux visiteurs:

1. Le sucre carbonisé
2. La neige instantanée
3. La forêt minérale
4. La glace chaude
5. La canette qui implose
6. La montée qui descend
7. Le brouillard en bouteille
8. Le Slime

Voici quelques clichés:
L'expérience bien connue où l'on fait réagir en volumes égaux de l'acide sulfurique concentré sur du sucre en poudre. Effet garanti!


Quelques cristaux de sels chimiques tels du chlorure de fer III ou du sulfate de fer II dans une solution de silicate de soude (1/2 volume de silicate pour 1/2 volume d'eau)... et des structures étranges poussent presque à vue d'œil.


Étrange, cette solution d'acétate de sodium. Elle cristallise à retardement si bien qu'au moins choc, le liquide limpide se cristallise sous nos yeux.


Froid, moi? Non, c'est de la neige qui n'est pas de la neige mais cela y ressemble. Cette poudre magique est du polyacrylate de sodium vendu sous l'appellation "Insta-Snow". À elle seule, elle peut absorber 100 fois son volume d'eau!





















Un jeune visiteur à la manœuvre...En versant une petite quantité d'une solution de Borax dans de l'alcool polyvinylique, se forme le très étonnant Slime...



Merci aux élèves de cet atelier pour leur investissement: Claire, Chloé, Julie, Célia, Guillaume, Alexandre, Théo, Maxime et Mikaël.


Bonnes vacances à tous!

FIN

Glace chaude...

Sous cette appellation de "glace chaude", on parle de la cristallisation de la très étonnante solution d'acétate de sodium. En effet, cette solution même saturée peut rester liquide et limpide une fois refroidie mais dès qu'une perturbation (choc par exemple) intervient, elle se cristallise. C'est elle qu'on retrouve dans les chaufferettes qu'on met dans les poches.

Préparation:

- dissoudre 300 g d'acétate de sodium* dans 1/2 litre d'eau déminéralisée que l'on fait chauffer jusqu'à dissolution complète (80°C suffisent). La solution est incolore mais on peut y ajouter un peu de colorant pour faire plus joli.

- verser la solution dans un flacon et le placer au réfrigérateur

*: appelé aussi éthanoate de sodium

Expérience:

Verser la solution refroidie dans un récipient en faisant la couler depuis une certaine hauteur... la cristallisation est alors instantanée!


Expérience réalisée par Théo


Si un germe de cristallisation apparaît dans le flacon et alors tout le contenu est "contaminé" et se cristallise:

Neige instantanée...

Une superbe expérience de chimie amusante avec ces fameuses poudres de polyacrylate de sodium, véritables éponges à eau (d'ailleurs utilisée dans les couches culottes des bébés).

Voici une version surprenante de ces poudres:



Cette poudre se trouve sur internet sous l'appellation "Instant Snow".

Brouillard en bouteille...

Pour créer un brouillard en bouteille, il faut :

- une bouteille en plastique transparente de 1,5 litre, lisse et rincée au liquide vaisselle
- 20 cL d'eau chaude

- une allumette

Marche à suivre :

- verser 20 cl d'eau chaude dans la bouteille

- allumer un allumette puis l'éteindre et la jeter rapidement dans la bouteille

- boucher la bouteille et la retourner 2 à 3 fois

- la comprimer et la relâcher plusieurs fois

Nous avons observé dans la bouteille l'apparition d'un brouillard chaque fois qu'on relâche la bouteille!

Avatar dans un bocal...

Nous avons fait un jardin minéral en bocal...

Ingrédients:

- un bocal en verre
- du silicate de soude (on en trouve dans des enseignes comme Castorama)
- des sels chimiques (sulfate de cuivre, sulfate de fer, chlorure de fer)

Protocole:

Gants, lunettes et blouse obligatoires!

- dans le bocal, verser le silicate de soude et de l'eau en quantités égales. Bien mélanger.

- laisser tomber au fond du bocal un peu de sulfate de fer ... de "l'herbe" va pousser assez vite.

- déposer quelques petits cristaux de sulfate de cuivre ... des "roches" bleues vont apparaître mais pas immédiatement.
- déposer un ou deux morceaux de chlorure de fer ... SPECTACLE GARANTI! Des lianes jaunes vont grandir à vue d'œil.

Ce n'est pas végétal mais minéral! On obtient un paysage qui fait penser à celui de Pandora dans le film Avatar.

Le mystère de la pierre noire...

Ingredients :

- 10 mL d'acide sulfurique concentré dans un bécher de 100 mL (Danger! gants + lunettes + blouse obligatoires)
- un même volume de sucre en poudre dans un autre bécher de 100mL

• On verse l'acide sulfurique dans le bécher contenant le sucre
• Remuer doucement pendant 1min à peu près
• Immobiliser l'agitateur en verre verticalement au centre du recipient dès que le mélange commence à gonfler (on pourra apercevoir un peu de vapeur d'eau)

Une pâte noire commence a monter en suivant l'agitateur. Le bécher est chaud voire brûlant.

Ensuite, on peut sortir le bloc noir du récipient et le laisser refroidir. On se rend compte que c'est très léger et très fragile.

Guillaume aux manettes...

la formule du plastique avec du lait !!!!!!!!

Tout d'abord il faut:

- une tasse de lait
- du vinaigre blanc
- un filtre à café
- un entonnoir

puis...

on fait chauffer le lait a 80 °C . On ajoute une cuillère à soupe de vinaigre. Le lait caille très rapidement.

On laisse refroidir et après on peut filtrer. Laver à l'eau plusieurs fois.

On récupère le produit obtenu (un genre de fromage blanc) et on retire le maximum d'eau avec de l'essuie-tout.
Lui donner la forme souhaitée et faire sécher quelques jours.

CELA NOUS DONNE DU PLASTIQUE NATUREL !!!

C'est une protéine du lait, la caséine, qui en présence d'un acide, a donné cette substance.

On obtient un solide assez dur faisant penser à de la pâte à sel

Un peu d'histoire...

En 1889, le chimist français Jean Jacques Trillat réussit à parti de la caséine du lait à obtenir une matière plastique lisse et brillante plus dure que la corne. Cette Galalithe ou "pierre de lait" fur utilisée pour fabriquer des boules de billard ou des bijoux.
Elle est aujourd'hui abandonnée mais son mode de fabrication "écologique" pourrait la faire renaître.

(Bouton en galalithe)

L'œuf transparent

Comment ôter la coquille d'un œuf frais sans le casser?

On a mis un œuf 24 h dans un bocal rempli de vinaigre tout simplement. La coquille de l'œuf, principalement constituée de calcaire, va être attaquée par le vinaigre (qui est un acide). On voit d'ailleurs des bulles de dioxyde de carbone sur toute la surface.



Après une journée, l'œuf n'a plus de coquille. Le blanc de l'œuf situé à l'extérieur s'est coagulé au contact du vinaigre mais tout l'intérieur reste mou.

L'œuf cascadeur...

On prépare une experience pour prouver qu' on peut lancer un œuf par une fenêtre sans qu'il ne se casse...

Le truc?

On a mis l'œuf dans une boîte remplie d'eau (genre Tupperware) que l'on a fermée avec du ruban adhésif.

Puis on l'a jetée du 1 er étage par la fenêtre.

Et ça marche, l'œuf est indemne!

Voir la vidéo:

L'œuf et la science

Voici notre nouveau champ d'expériences: l'œuf! Et il y a de quoi faire!

1ère expérience: comment faire rentrer un œuf dur dans une bouteille?

On prend un œuf dur et une bouteille (genre bouteille de jus de fruits à goulot assez large). On verse de l'eau très chaude dans cette bouteille et on pose l'œuf dur (sans coquille) sur le goulot. On la place ensuite dans une bassine d'eau glacée et on voit l'œuf descendre de lui-même, passer à travers le goulot et tomber dans la bouteille.

L'explication? Au moment où l'on pose l'œuf sur le goulot, l'air dans la bouteille est chaud grâce à l'eau chaude. En refroidissant la bouteille, la pression de l'air à l'intérieur diminue rapidement et devient nettement inférieure à la pression atmosphérique extérieure qui appuie sur l'œuf.

Pour le faire sortir il faut arroser la bouteille d'eau chaude en la tenant à l'envers et l'œuf va sortir de lui même.

2ème expérience: comment distinguer un œuf dur d'un œuf cru?

Faire tourner les 2 œufs sur eux-mêmes puis les arrêter en appuyant légèrement avec la main. L'œuf dur s'arrête tout de suite tandis que l'œuf cru se remet à tourner.

(Expérience réalisée par Alexandre et filmée par Jonathan)

L'explication? L'œuf cru contient une masse liquide : le jaune et le blanc. Lorsqu'on stoppe le mouvement de la coquille, le liquide à l'intérieur continue à tourner et entraîne à nouveau la coquille.

(Textes: Célia et Maxime)

La découpe d'un glaçon...

Attendant des jours moins froids pour tester la centrale hydraulique, nous avons voulu vérifier si l'on peut effectivement couper un glaçon avec un simple fil de fer. Nous avons donc pris un bout de fil de fer et nous avons attaché des poids de chaque côté (1,200kg à chaque bout). Nous somme descendus dehors (température négative!) et nous avons posé le glaçon sur un support. Nous avons ensuite posé le fil de fer sur le dessus du glaçon avec les poids de chaque coté.

Mais le lendemain, toujours rien ... Le fil n'avait pas pénétré dans le glaçon sous l'effet du poids contrairement à nos attentes. Nous allons essayer à nouveau en accrochant deux bouteilles d'eau de 2L de chaque côté.

Le résultat est négatif... Visiblement, l'expérience du glaçon coupé par la seule pression d'un fil métallique fin ne semble pas réalisable. Ce ne serait pas la 1ère fois qu'une expérience marche dans les livres et non en réalité!