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Apr 12, 2024

Science des vacances d'été : trois expériences à tenter avec les enfants à la maison

Professeur de physique chimique et de communication scientifique, Université d'East Anglia Stephen Ashworth reçoit occasionnellement des fonds d'organismes tels que la Royal Society of Chemistry par le biais d'un certain nombre de

Professeur de physique chimique et de communication scientifique, Université d'East Anglia

Stephen Ashworth reçoit occasionnellement des fonds d'organismes tels que la Royal Society of Chemistry par plusieurs voies différentes pour poursuivre mes émissions scientifiques sur la chimie de la cuisine. J'ai également été financé par mon institution pour réaliser ces expositions scientifiques à l'échelle internationale. Le Kitchen Chemistry Outreach Project est une entreprise individuelle qui a des objectifs caritatifs. Cet article est basé sur le matériel que j'ai utilisé, adapté et développé pour ces émissions scientifiques. Je divulgue dans un souci de transparence totale.

L'Université d'East Anglia fournit un financement en tant que membre de The Conversation UK.

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Les vacances scolaires d’été battent leur plein. Si vous êtes parent, vous en avez peut-être assez d'entendre « Je m'ennuie ! qui résonne dans votre maison, surtout les jours de pluie lorsque tout le monde est coincé à l'intérieur.

Mais presque toutes les cuisines peuvent servir de set de chimie. Voici quelques expériences à réaliser à la maison avec vos enfants d'âge scolaire, en utilisant des objets que vous pourrez trouver chez vous.

Vous pouvez faire suspendre des bulles dans les airs en créant une couche de dioxyde de carbone dans un bol sur laquelle elles flottent.

Tout d'abord, vous aurez besoin d'un mélange à bulles et d'une baguette. Vous avez peut-être déjà des bulles achetées dans le commerce à la maison, ou vous pouvez préparer un mélange de bulles en ajoutant une partie de liquide vaisselle à six parties d'eau. Vous pouvez fabriquer une baguette à bulles en tordant l'extrémité d'un morceau de fil en un cercle.

Il est ensuite temps de créer du dioxyde de carbone, un gaz composé d'atomes de carbone et d'oxygène. Le dioxyde de carbone est plus dense que l’air, il restera donc au fond d’un bol tant qu’il n’y aura pas de courants d’air qui l’emporteront.

Attention : respirer de l'air contenant trop de dioxyde de carbone est dangereux. Il est toutefois peu probable que cette expérience produise suffisamment pour être dangereuse, à moins que vous ne mettiez votre visage dans le bol rempli de gaz.

Pour fabriquer du dioxyde de carbone, vous devrez mélanger de l'acide et un carbonate. Les minéraux tels que le calcaire et le marbre sont des carbonates qui produisent tous du dioxyde de carbone lorsqu'ils sont mélangés à de l'acide. Utilisez du vinaigre de votre placard comme acide, tandis que le bicarbonate de soude, la levure chimique ou la lessive de soude fonctionneront comme carbonate.

Mettez un peu de votre bicarbonate de soude ou autre carbonate dans un bol aux côtés assez hauts, comme un bol à vaisselle ou un grand bol à mélanger. Deux ou trois cuillères à soupe rases devraient suffire pour un bol à vaisselle de taille raisonnable.

Celui-ci doit être placé là où l'air est calme, afin que les courants d'air ne chassent pas le dioxyde de carbone. Versez ensuite environ 200 ml de vinaigre. Le mélange va pétiller : cela signifie qu’un gaz – du dioxyde de carbone – est produit. Une fois la réaction commencée, essayez de ne pas trop perturber le bol ou l'air qui l'entoure, sinon le dioxyde de carbone s'envolera.

Il est maintenant temps de faire flotter vos bulles. Utilisez votre mélange à bulles et votre baguette pour souffler des bulles dans le bol. Si vous avez une couche de dioxyde de carbone suffisamment épaisse, lorsque les bulles l’atteindront, elles s’arrêteront dans les airs : flottant dessus comme un morceau de bois flotte sur l’eau. L'air dans la bulle est moins dense que le dioxyde de carbone, donc la bulle flotte, tout comme le bois (qui est moins dense que l'eau) flotte sur l'eau.

Vous aurez à nouveau besoin de vinaigre pour cette expérience, cette fois pour dissoudre une coquille d'œuf. Les œufs sont protégés par des coquilles fabriquées à partir d’un autre type de carbonate : le carbonate de calcium.

Si vous mettez un œuf dans un bocal ou un pichet en verre et que vous le recouvrez de vinaigre, la coquille se dissoudra lentement en quelques heures. En effet, tout comme le bicarbonate de sodium dans notre première expérience, le carbonate de calcium réagit avec le vinaigre, se décomposant en dioxyde de carbone et en une substance appelée acétate de calcium.

Il serait préférable de laisser votre expérience sur les œufs et le vinaigre pendant la nuit car la réaction peut être plutôt lente. Après quelques heures, la coque sera au moins partiellement dissoute et ce qui reste pourra être effacé – mais soyez doux. Vous avez maintenant un œuf un peu rebondissant !