Nov 04 2008

[humeurs] La pile citron … surprise

J’ai déjà parlé à plusieurs reprises de la pile citron. Même si son explication n’est pas simple, sa réalisation est souvent appréciée par les élèves …

Ayant demandé de réaliser une pile « maison » originale quelle ne fut pas ma surprise de voir celle-ci … originale à coup sûr. Et oui, l’imagination n’est pas toujours là où on l’attend. L’essentiel est qu’elle puisse s’exprimer.


La pile E.T. par cesuchimie

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Oct 26 2008

[maj] La pile citron … en kit

pile-citron-drole.jpgUn classique de labo … peu gourmand en matériel, amusant (oui, il faut veiller à cet aspect des choses) est la réalisation de la pile citron (ou de toute autre pile « maison ») dont j’ai déjà parlé dans un précédent billet..

On propose un challenge, on se donne quelques jours de préparation (chercher, tester à domicile) et les élèves doivent venir présenter leur dispositif en classe/labo … comparaison (argumentée) des dispositifs, de leur performance, de leur originalité et la pile nous devient plus familière. De plus, cela permet de raviver, au cours de chimie, des notions de physique (La loi d’Ohm … ça vous dit quelque chose ?).

Pour celui qui n’aurait pas le temps de récolter le matériel, j’ai trouvé (évidemment cher lecteur du Canada ou du Maroc ou de … ce billet ne vous sera peut-être d’aucune utilité) une chaîne de magasins appelée Nature et Découvertes (loin de moi l’idée de faire de la publicité mais c’est un tuyau que je vous livre et vous évite peut-être des recherches inutiles) qui propose un kit « Drôles de piles » contenant tout ce dont on a besoin. Le coût est d’un peu moins de 15 euros (oui … avec du matériel de récupération … une carte musicale disséquée, des pièces de monnaie en cuivre, … cela revient moins cher).

Bon amusement.

PS : Ce challenge, je viens de le proposer à mes élèves. Que vont-ils me concocter ? Mystère et réponse bientôt (au retour de ces vacances d’automne)

pile-citron-nat-et-dec.jpg

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Oct 17 2008

[labo] L’expérience de Franklin

franklin-10-08.jpgVous connaissez l’expérience dite de Franklin ? C’était en 1762, Benjamin Franklin (faites un petit passage sur Google pour connaître un peu plus de la vie assez riche de ce Monsieur) était en Angleterre et à la suite de je ne sais quelles circonstances il s’étonna de l’importance de la superficie occupée par une petite quantité d’huile répandue à la surface d’un étang … Il faut rappeler qu’à cette époque la notion de molécules n’était pas encore connue alors, de là, à en évaluer la longueur …

[spoiler /un petit texte de Pierre-Gilles de Gennes/ /cacher le texte/ ]

Heureusement, Benjamin Franklin a, il y a deux cents ans, apporté une solution plus simple. Nous avons tous entendu parler de Franklin, au moins comme l’inventeur du paratonnerre. Il fut aussi l’ambassadeur des jeunes États-Unis en France sous Louis XVI. C’était un homme de grande culture et de grande passion. Il s’intéressa à toutes les expériences que l’on faisait alors dans les  » cabinets de physique  » de ce siècle des Lumières, et notamment aux effets de l’huile sur l’eau. Depuis les Grecs, on sait qu’un film d’huile, répandu sur la mer, tend à calmer les vagues. Franklin va au bord d’un étang (à Clapham près de Londres) et verse, doucement, une cuillerée d’huile d’olive sur l’étang (les molécules d’huile sont assez semblables à celles que j’ai décrites). L’huile s’étale, mais l’aspect optique de la surface ne change pas (car le film déposé est très mince par rapport à la longueur d’onde de la lumière). Franklin arrive tout de même à reconnaître les régions qui sont recouvertes: en l’absence d’huile, la brise créait des vaguelettes sur l’étang; en présence d’huile, on ne voit plus de rides, la surface est lisse (illustration vidéo ici). La peau de l’eau est devenue rigide ! Grâce à ce test, Franklin peut estimer assez bien la surface du film d’huile. Elle est énorme: de l’ordre de 100 m2.

Cette expérience porte en elle-même un résultat considérable – qui ne sera pas exploité par Franklin, mais seulement cent ans plus tard par Lord Rayleigh. Si l’on divise le volume d’huile par la surface d’étale ment, on trouve la hauteur du film – qui s’avère être de l’ordre du nanomètre: cette hauteur, c’est (en gros) la taille des molécules d’huile. Voilà l’expérience simple à laquelle nos étudiants doivent penser en premier ! Et tout l’art de cette expérience, c’est le don d’observation, I’astuce pour identifier les régions couvertes. Cet exemple me paraît très important. C’est ce que j’appelle  » l’esprit Franklin  » d’une expérience. Évidemment, je ne dis pas que le rayonnement X du synchrotron ou le faisceau de neutrons des réacteurs soient inutiles. Ils sont souvent indispensables. J’ai moi-même utilisé bien des résultats acquis avec des neutrons ! Mais il ne faut pas oublier l’esprit Franklin… (à lire ici)

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Toujours est-il que cette anecdote a donné naissance à une expérience bien sympathique … l’évaluation de la longueur de la molécule d’acide oléique. Sachant que l’huile (dont les molécules possèdent une « tête » hydrophile et une queue « hydrophobe ») se dispose en une fine couche monomoléculaire à la surface de l’eau, on tente d’évaluer la « hauteur » de cette tache de forme cylindrique connaissant le volume d’huile et le rayon de la tache.

Les recettes sur le net sont multiples. Voici la mienne. [spoiler /Cliquez pour voir ma recette/ /Cliquez pour cacher le mode opératoire/ ]

  • on commence par étalonner un compte-goutte (compter le nombre de gouttes nécessaire pour obtenir 3mL …) ;
  • une goutte d’huile pure nécessiterait une surface d’eau très importante. On va donc dissoudre l’huile dans un solvant volatil qui s’évaporera (solution 1/1500 en volume). Dans une éprouvette graduée on introduit de l’hexane (ou de l’acétone, de l’éther, …) par petites portions (l’équivalent d’un volume de 1499 gouttes) et une goutte d’acide oléique. On veille à ce que le mélange soit bien homogène ;
  • à la surface d’une bassine d’eau on saupoudre une très fine couche de poussière de craie (très peu, juste pour visualiser la tache d’huile);
  • On laisse tomber une goutte d’acide oléique au centre de la bassine. L’acide oléique repousse la craie. Le solvant s’évapore. Laissant à la surface une fine tache circulaire. On en mesure le rayon R ;
  • et pour finir, un petit calcul … extraire L de la formule Vgoutte/1500=π×R2×L (attention aux unités …).

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Soit schématiquement (cliquez ici pour télécharger le schéma au format modifiable ChemSketch … qui peut ensuite être inséré dans MS-Word …)

franklin.gif

Voici, en vidéo (prise le 29/09/2008) la formation de la tache …


Expérience de Franklin par cesuchimie

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Oct 08 2008

Nobel … les vrais, les Ignobles et … une anecdote

Publié par dans blig,blog, humeurs

nobel2008.jpgIl y a ceux qui cherchent. Il y a ceux qui trouvent et font avancer l’humanité petits pas par petits pas (ou grandes enjambées).
C’est ainsi que revient chaque année l’attribution des prix Nobel. Et cette année, c’est le tour de la découverte de la protéine fluorescente verte (GFP) par les Américains Martin Chalfie et Roger Y. Tsien et le Japonais Osamu Shimomura. Mais qu’est-ce que la GFP ? Je passe la parole au communiqué Nobel (article du journal Le Monde)

« Avec l’aide du GFP, les chercheurs ont pu développer des méthodes pour observer des processus qui étaient jusqu’à présent invisibles, comme le développement de cellules nerveuses dans le cerveau ou comment des cellules cancéreuses prolifèrent »

Et si vous voulez (comme moi) en savoir plus, rien de tel que le site des prix Nobel


Et puis il y a les Ig Nobel (petit jeu de mot avec ignoble) qui nous démontrent qu’il ne suffit pas de chercher et de trouver pour faire avancer l’humanité. Ainsi, voici ce que j’ai trouvé sur wikipedia pour les Ig Nobel de chimie 2008

Chimie : à Sharee A. Umpierre de l’université de Puerto Rico, Joseph A. Hill, des centres de fertilité de Nouvelle-Angleterre et à Deborah J. Anderson de l’université de médecine de Boston et de la Harvard medical school pour avoir démontré que le Coca-Cola était un spermicide efficace. Le prix est aussi remis aux chercheurs taïwanais Chuang-Ye Hong, C.C. Shieh, P. Wu, et B.N. Chiang qui ont de leur côté établi que le Coca-Cola n’était pas un spermicide efficace


Et pour terminer je vous conseille de lire cette petite anecdote (réalité ou légende … amusante certainement) dans laquelle un professeur Rutherford (prix Nobel de chimie en 1908 ) rencontre (pour un examen) un étudiant Bohr (futur prix Nobel de physique en 1922 ) et lui pose une question de physique concernant un baromètre … Il y est question d’esprits libres, d’originalité et … de précision dans la formulation de question.

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Oct 01 2008

[maj] Dosage de l’acide citrique dans un détartrant commercial …

Publié par dans mises à jour

ac-citrique-melitta.jpgAvec ce billet j’inaugure une nouvelle catégorie … les mises-à-jour. La relecture, les commentaires (pas assez nombreux … et pourtant parmi les 200 visiteurs en moyenne par jour, il devrait bien y avoir quelques – pas trop – esprits critiques …), … m’amène à revoir, corriger certains billets.
C’est le cas du dosage acide-base de l’acide citrique détaillé dans ce billet publié l’année dernière … une correction, des ajouts et une refonte du « corrigé ».

[spoiler /afficher le corrigé/ /cacher le corrigé/]

Dosage de l’acide citrique dans un détartrant commercial (Corrigé)Upload a Document to Scribd

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Sep 28 2008

[maj-chemsketch] erratum … templates

Publié par dans logiciels,mises à jour

chemsk-template-06-08.jpgDans un billet datant de juin, je vous présentais un template « maison » pour ChemSketch. Il s’agissait d’un certain nombre d’instruments et d’appareils de labo pour illustrer vos dispositifs créés avec ce logiciel incontournable.

Mais, insidieusement, une erreur s’était glissée dans ce billet et le fichier proposé était incomplet. Je viens ( 😕 ) de m’en rendre compte et je corrige le billet.

Voici les deux fichiers : #1 et #2

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Sep 16 2008

[labo] dosage du sucre dans le Red Bull

Publié par dans expériences,laboratoire

print.gifBien qu’autorisé depuis peu en France, le Red Bull, boisson sensée vous donner des ailes, est commercialisé depuis quelques années dans d’autres pays européens (dont la Belgique).

redbull-09-08.jpgVisant un public jeune, sa consommation suscite une certaine polémique ou du moins une interrogation légitime.

L’abus d’une boisson surdosée en caféine + sucre + taurine + vitamines + … pose effectivement problème. Le but de ce billet n’est pas de répondre à la polémique mais de vous proposer une manipulation simple (le dosage du sucre) prétexte éventuel à une discussion constructive … Vous trouverez matières à réflexion/discussion dans les 3 articles publiés sur le site www.lanutrition.fr .
[spoiler /montrer les références/ /cacher les références/]

[/spoiler]

Nous allons doser le sucre (seul composant « accessible » à notre analyse dans un labo scolaire très moyennement équipé 😕 ) présent dans cette boisson (il existe aussi du red bull Light).
[spoiler /montrer la composition (canette de 250mL)/ /cacher la composition/ ]

Eau gazéifiée
Sucre (saccharose, glucose) 27g
Taurine 1000mg
Glucuronolactone 600mg
Caféine 80 mg
Vitamines
◊ Niacine : 20mg
◊ Acide pantothénique : 5mg
◊ Vitamine B6 : 5mg
◊ Vitamine B2 : 1,5mg
◊ Vitamine B12 : 0,005mg

[/spoiler]

En assimilant la boisson à une solution sucrée dont la masse volumique est proportionnelle à la concentration en sucre (glucose ou saccharose ont sensiblement le même impact), nous allons dans un premier temps réaliser une courbe d’étalonnage à partir de solutions de référence puis, dans un deuxième temps, utiliser cette courbe d’étalonnage pour nos échantillons inconnus).

dosage du sucre dans le Red BullUpload a Document to Scribd
Read this document on Scribd: dosage du sucre dans le Red Bull

télécharger le mode opératoire détaillé au format pdf

(expérimentalement, cette manipulation, est identique au dosage du sucre dans une boisson au cola proposée précédemment .

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Sep 07 2008

[labo] chimie amusante … la canette qui implose

Dans la suite du billet précédent, je vous propose une petite expérience qui pourrait illustrer un cours sur les gaz, leur volume et leur relation avec la température.


la canette chaude par cesuchimie

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Août 27 2008

[labo] chimie amusante … quand la mousse monte …

Publié par dans expériences

Dernière mise à jour : Le 10/03/2009

mousse-h2o2-ki-08-08.jpg
La rentrée approche et j’aime reprendre contact avec mes élèves anciens et nouveaux avec quelques manipulations amusantes, surprenantes, … On commence par capter l’attention et on poursuit par un « et à votre avis pourquoi ? ». La discussion commence … ainsi que le cours.

Pour commencer, « quand la mousse monte … ». J’ai trouvé cette manipulation sur ce site, je l’ai testée et vous la propose. La réalisation est simple.

Dans un bécher de 500mL on introduit
⇒ 10mL d’eau oxygénée à 30%;
⇒ un colorant (pour la vidéo j’ai utilisé de la fluorescéine. J’ai testé aussi le bleu patenté V … et ce n’était pas terrible. Le colorant doit pouvoir résister au caractère redox de l’eau oxygénée);
⇒ 5 gouttes (approximativement) d’un détergent vaisselle;
⇒ et finalement 3mL d’une solution saturée de KI (solubilité dans l’eau à 6° : 128g/100mL).

Et voila le résultat


ça va mousser … par cesuchimie


Avez-vous une explication ?

(Maj. 10/03/2009) Sur le site Whynotchemeng, vous pouvez découvrir cette manipulation sous une autre forme avec une fiche descriptive détaillée.


Attention, une manipulation de laboratoire ne peut se faire qu’en connaissance complète des risques encourus et des précautions à prendre. Cette manipulation doit être réalisée sous hotte … dégagement possible (?) d’iode.

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Août 04 2008

[sécurité] le « petit chimiste » suite …

Publié par dans sécurité

Il y a déjà quelques temps j’avais écrit un billet sur un site reprenant des extraits de vieilles revues de vulgarisation scientifique des années 50 (du XXe siècle évidemment 😉 ). On pouvait ainsi y lire un article sur le labo du petit chimiste ou comment s’équiper pour faire de la chimie à la maison.

En ces temps (heureux ?), protection et sécurité, ne préoccupaient pas vraiment le scientifique (bien que n’étant pas vraiment de cette époque, je me souviens avec un frémissement uniquement rétrospectif – du moins je l’espère – de la manipulation des solvants organiques, benzène et autres, au laboratoire …). A notre époque le balancier est reparti (loin, trop loin ?) et le principe de précaution nous oblige à pratiquer une chimie parfois un peu trop aseptisée (que d’enseignants en viennent à remplacer un labo par un visionnage d’une cassette de « c’est pas sorcier » !)

Il est vrai que le n’importe quoi ne peut jamais remplacer le rien. A ce sujet je vous livre cette illustration reprise sur le site Modern Mechanix cité plus haut. L’article intitulé Fun with Halogens nous explique quelques réactions amusantes à pratiquer sur les halogènes et leurs dérivés (à la maison, bien entendu 😯 ). On y trouve cette photo. Qu’en pensez-vous ? (utilisez les commentaires)

tae-07-08.jpg

PS : Peut-être suis-je trompé par une perspective peu évidente ?

4 nombreuses réponses

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