Archive for the 'la matière' Category

Jan 18 2008

Labo : Détermination du pourcentage en sucre dans une boisson

Published by under expériences,la matière

print.gifDans un article du 27/12/07 je vous montrais avec une petite vidéo que le coca light était bien light … puisqu’il flottait 😉 . Evidemment tout dépend de ce qu’on entend par light.

coke-sugar1.jpgLa présence de sucre dissous a un impact sur la masse volumique de la solution. A partir de cette propriété nous allons déterminer la concentration en sucre du coca (cette technique est évidemment applicable à d’autres solutions sucrées).

En guise d’introduction, on peut, par exemple, citer cette remarque trouvée sur le net

Ainsi, une boisson au cola apporte-t-elle 100 g de sucre par litre, soit 400 Kcal, alors que son homologue « light » n’en apporte pas du tout.

L’affirmation est-elle fondée ? La manipulation se passe en deux parties (voir mode opératoire détaillé) :

  • Les sucres utilisés dans ces boissons sont généralement du saccharose C12H22O11 et du fructose C6H12O6. On admet que l’impact de ces deux sucres sur la masse volumique est identique. Nous allons établir une courbe d’étalonnage « masse volumique en fonction du pourcentage de sucre » (On utilise ici le % sur la base masse/volume) en évaluant par pesée la masse volumique de solutions sucrées connues (de 5% à 20%).
  • Dans une deuxième étape, on détermine la masse volumique des échantillons (cola normal ou light, ou d’autres boissons bien évidemment) et, en reportant ces valeurs sur la courbe d’étalonnage, on peut estimer assez précisément le contenu en sucre d’une canette.

A titre d’exemple, voici les résultats d’un groupe d’élèves …
coke-sugar2.jpg

Cette manipulation pourrait/devrait (?) se prolonger par une petite réflexion « La quantité de sucre ainsi absorbée n’est pas anodine. Quel pourrait en être l’impact sur la santé ? ».

Quelques liens intéressants

  • La même manip en anglais#1 avec données, #2 (avec la courbe d’étalonnage « standard ») , #3;
  • des tableaux de contenu en sucre (attention mesures anglaises !) : #1.
convert this post to pdf.
Tags: , , , , ,

One response so far

Jan 11 2008

[curiosité] Azote liquide … et un poisson

La recherche sur le net peut s’avérer frustrante car le chemin qui joint la réponse à la question défie les lois de la géométrie la plus fondamentale. Obtenir une réponse c’est simple et même on obtient beaucoup de réponses mais le problème c’est la question … Quelle était-elle ?

C’est ainsi qu’en quête d’une réponse, j’ai découvert une vidéo d’abord amusante et puis surprenante.

Amusante … les expériences mettant en jeu l’azote liquide (液氮 😉 ) m’ont toujours fasciné et il m’est arrivé bien souvent d’entraîner mes élèves dans un labo, dans une maison de la science ou un palais de la découverte pour leur montrer ce que les maigres moyens scolaires ne me permettaient pas de leur montrer. A chaque fois émotion garantie. C’est déjà un bon début … émouvoir ses élèves dans un cours de sciences. Mais à chaque fois je constatais chez eux, adeptes de Scary Movie et autres « guimauves » actuelles, un sentiment de frustration … dans l’azote liquide, du caoutchouc, une plante … mais si on y laisse la main ?

Surprenante … Et donc je reviens à cette vidéo découverte sur le
blog (hébergé par Nature, … gage de sérieux ?) d’un chercheur chinois. Il n’y met pas la main mais … un poisson. Et qu’advient-il de la bête ? A vous de voir.



Et pour terminer un petit article sur ces enzymes qui viennent du froid et aussi un petit hommage à Mr Gerday que j’ai croisé lorsque j’étais étudiant, il y a … beaucoup d’années)
PS : Je vous imagine pestant 👿 sur la bande son (pas nécessaire pour comprendre) … du chinois ! Faites comme moi … apprenez le chinois :roll: (j’ajouterai cependant que je suis encore loin de la compréhension).

convert this post to pdf.
Tags: , ,

3 responses so far

Nov 28 2007

Carbone, graphite, diamant, fullerène … même combat ? (structures)

Vice et vertu sont parents comme diamant et charbon.
(Karl Kraus)

L’allotropie est cette propriété qui fait qu’un même élément peut suivant sa structure moléculaire, cristalline (ou non) prendre différentes formes aux propriétés parfois extrêmement différentes. Qui penserait qu’un gramme de suie est chimiquement équivalent à un gramme de diamant ?

Le carbone, suivant l’agencement de ses atomes, peut exister sous différentes formes/structures (le carbone amorphe (sans aucune structure), le graphite, le diamant, les fullerènes, les nanotubes, …) dont l’analyse permet d’expliquer aisément certaines propriétés physico-chimiques (solubilité, conductibilité électrique, dureté, …).

Visualiser dans l’espace une structure moléculaire n’est pas toujours facile. Et ici, intervient l’outil informatique. Positionnez votre souris sur une des structures ci-dessous et, en maintenant le bouton gauche enfoncé, déplacez la (zoomez, effectuez des rotations, … enjoy 😯 ).

carbone amorphe graphite 11 feuillets
graphite 2 feuillets graphite 4 feuillets
diamant dans un cube diamant 95 atomes
diamant 331 atomes fullerène C60
fullerène C70 nanotube spiralé
L’insertion de ces animations dans une page web peut être réalisée en utilisant Jmol (applet Java)
fibre de carbone



Et si vous avez installé une visionneuse de fichier .pdb ou .mol (le plugin Chime ) sur votre PC, les liens ci-dessous sont aussi actifs.

Pour en savoir plus, les liens ci-dessous me paraissent intéressant Continue Reading »

convert this post to pdf.
Tags: , , , , , , ,

No responses yet

Sep 29 2007

Métaux alcalins dans l’eau …

Published by under expériences,la matière

S’il est une famille d’éléments dont l’étude expérimentale suscite l’intérêt des élèves, c’est bien la famille des métaux alcalins.

La réaction de ces métaux avec l’eau (r)éveillera certainement l’intérêt de beaucoup. En pratique, il n’est guère aisé d’effectuer réellement cette manipulation car le respect des conditions élémentaires de sécurité doit être prioritaire et nos laboratoires ne sont pas toujours équipés.

Il serait intéressant d’étudier la réaction du sodium avec l’eau qui présente toutes les caractéristiques attendues tout en étant relativement peu dangereuse (j’ai dit relativement …). Elle nous permet de mettre en évidence

  • le caractère exothermique de la réaction qui provoque la fusion du (petit) morceau de sodium (le sodium fondu prend la forme d’une petite sphère);
  • le dégagement d’un gaz qui explose/s’enflamme, le dihydrogène;
  • l’ajout d’un indicateur (phénolphtaléine) permet de mettre en évidence la formation d’une base, l’hydroxyde de sodium.

Ainsi tout est en place pour écrire l’équation.

Les alcalins, une famille avez vous dit ? Ils doivent donc avoir un comportement similaire. Est-ce le cas ? L’expérimentation, ici, va s’avérer, plus/trop dangereuse et le recours à une petite vidéo peut venir à notre rescousse. Celle-ci par exemple

L’évolution de l’intensité de la réaction en descendant dans la famille permettra d’aborder le caractère électropositif de ces métaux.

D’autres videos ici et ici.

convert this post to pdf.
Tags: , ,

No responses yet

Sep 22 2007

Dimitri Ivanovitch Mendeleev, le tableau périodique et les éléments

Published by under la matière

Première publication le 30/08/2007 et dernière révision le 01/02/2009

Ce matériel est trop précieux pour être brûlé ; quand nous brûlons du pétrole , nous brûlons de l’argent ; il faut l’utiliser comme matière première de la synthèse chimique. (lettre adressée au tsar par Mendeleev )

Cette citation date de 1882 et témoigne du caractère visionnaire de Mendeleev. Le tableau périodique et le nom de son sympathique (son look Raspoutine est assez impressionnant) créateur Mendeleev (ou Mendeleïev) font partie de ce qui reste du cours de chimie quand tout a été oublié. Mais qui était Mendeleev ?

Une bonne recherche commence par wikipedia . On y apprend, par exemple, que le premier tableau périodique a été présenté en 1863 par Newlands . Déjà les 8 familles d’éléments étaient pressenties et pourtant il paraît qu’on railla, à l’époque, cette découverte qui, quelques années plus tard fut acceptée lorsqu’elle fut présentée par Dimitri … à quoi tient la gloire ?

Le net est riche en infos sur ce sujet et par exemple, pour les russophones, sur le site  Gallica de la BNF vous retrouvez un bouquin de Mendeleev, Osnovy Himii . Evidemment ce document n’est guère exploitable et, pour cette raison,  je vous livre ci-dessous une kyrielle de liens plus ou moins utiles.

  Continue Reading »

convert this post to pdf.
Tags: , , , ,

No responses yet

Sep 12 2007

[labo] Déterminer un point de fusion … le tube de Thiele

Published by under expériences,la matière

La détermination d’un point de fusion présente un double intérêt

  • d’abord identifier un produit inconnu
  • mais aussi de vérifier le degré de pureté d’une substance connue.

Cette détermination est aisée dans un laboratoire scolaire peu équipé (et à défaut de tube de Thiele, un tube à essai peut parfaitement ou presque jouer le même role). D’autres techniques sont actuellement utilisées telles que le banc de Kofler ou encore les appareils automatisés.

C’est en 1917, qu’un chimiste allemand du nom de Friedrich Karl Johannes Thiele ( 13 mai  1865 – 17 avril 1918), décrivit un dispositif simple (auquel on donna le nom de son concepteur) pour effectuer cette détermination (quelques photos du dispositif). 

Pour beaucoup de substances la température de changement d’état  liquide -> solide (solidification) correspond à la température solide -> liquide (fusion) (ce qui n’est pas le cas de l’agar). Ce changement d’état se fait à une température bien précise qui ne dépend guère de la pression (des substances amorphes comme le verre fondent progressivement sans cristalliser et ne possèdent donc pas de température de fusion mais sont caractérisées par leur transition vitreuse, voir ici et ici).

Téléchargez la fiche de chimie : la détermination du point de fusion fiche-tfusion.pdf

convert this post to pdf.
Tags: , ,

No responses yet

Sep 04 2007

Pile + laine de fer … ça va chauffer !

Published by under la matière,sécurité

L’année débute. Vous rencontrez pour la première fois des élèves sensés posséder un bagage scientifique. Comment faire connaissance … eux, vous, la chimie et les sciences en général ?

Prenez une pile 9V (une pile plate 4,5V marcherait aussi), de la laine de fer utilisée par les ménagères n’ayant pas encore adopté les nouveaux matériaux top performants. Frottez délicatement/légèrement la laine de fer sur les pôles de la piles  … des étincelles apparaissent et, avec un peu de chance 😉 la laine s’enflamme.

A partir de cette situation  susceptible d’éveiller l’attention et surtout les questions, vous allez pouvoir tester 

  • la qualité de l’observation
  • la pertinence des questions
  • et des explications (hypothèses …)

pile-paille-fer-04-09.jpg

 Attention cependant … l’incendie n’est pas loin et les conditions élémentaires de sécurité doivent être prises

Cette petite manipulation aisée  est source de multiples prolongements

  • structure atomique et modèle des métaux
  • la réaction de combustion
  • l’effet joule
  • les court-circuits
  • le fonctionnement d’une ampoule
  • déchets ménagers et tri pour éviter un accident

Voici une série de liens intéressants qui vous permettront d’élaborer une séquence d’apprentissage adaptée

(Les liens ci-dessus ont été accédés le 3/09/2007)

convert this post to pdf.
Tags: , , , ,

No responses yet

« Prev