Différences entre les pages « Group:Mers et Océans : les effets du CO2 » et « Gonfler un ballon sans souffler »

 
 
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|group-logo=Group-Mers_et_Oc_ans_-_les_effets_du_CO2_Fonds_marin.jpg
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|Main_Picture=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_152602.jpg
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|Licences=Attribution (CC-BY)
|group-description=Nous parlons beaucoup des effets de l'activité humaine sur les mers et les océans. T'es-tu déjà demandé ce qui tuait les coraux ? Comment nos émissions de CO2 impactaient la vie sous-marine ? Le CO2 est un gaz, quel rapport avec les océans ? Découvre les mécanismes à l’œuvre avec une expérience simple ! Matériel nécessaire : du choux rouge, un couteau, un saladier, une passoire, plusieurs pots en verre ou en plastique transparent, des petites cuillères, du Bicarbonate, du Vinaigre blanc, une boisson gazeuse, de la lessive en poudre, du citron, une bouteille vide, un ballon de baudruche, un entonnoir, un œuf, un bocal en verre
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|Description=Gonfler un ballon sans souffler dedans, c'est possible ? Découvre la magie de la chimie et créé du gaz !
|GroupAge=De 6 à 99 ans
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|Disciplines scientifiques=Chemistry
|GroupDuration=2 heure
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|Difficulty=Easy
|GroupNumber=12 max
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|Duration=30
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|Duration-type=minute(s)
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|Tags=Ballon, CO2, bicarbonate, vinaigre, chimie
 
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{{Group Tabs
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{{Introduction}}
|group-long-description=Avant de commencer et si tu le souhaites, tu peux te munir de ton "cahier d'expérience" pour raconter tes découvertes et dessiner les expériences.
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Réunir le matériel
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|Step_Content=Prépare bien tout ton matériel, aligné devant toi !
  
  
Nous t’invitons à prendre en photo le résultat de ton expérience (celle de ton choix) et à demander à un adulte de la poster sur le groupe Facebook [https://www.facebook.com/groups/2950053335221619/?ref=nf_target&fref=nf <u>“Les Sciences Pyjama”</u>], en décrivant le résultat de l’expérience.
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- Vinaigre Blanc
  
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- Bicarbonate de soude/sodium
===Activité 1 : Qu'est-ce que le CO<sub>2</sub> ?===
 
Faisons une petite expérience :
 
  
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- Ballon de baudruche
  
Dans un verre, mets une cuillère de bicarbonate, et ajoute ensuite du vinaigre blanc (recouvre le bica mais n'en mets pas trop !)
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- Cuillère ou autre moyen de dosage ( exemple : bouchon de bouteille)
  
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- Entonnoir
  
Qu'observes-tu ? Ça mousse, la réaction produit du gaz.
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- Bouteille en verre
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|Step_Picture_00=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_151634.jpg
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}}
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Préparer l'expérience
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|Step_Content=Dosage : 1 dose de bicarbonate pour 3 doses de vinaigre.
  
  
Capture ce gaz grâce à l'expérience du [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Gonfler_un_ballon_sans_souffler ballon qui gonfle sans souffler] !
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*Verse du vinaigre dans la bouteille
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*Verse le bicarbonate de sodium à '''l'intérieur du ballon''' de baudruche, à l'aide de l'entonnoir.
Ferme bien ce ballon et garde-le, il te servira dans l'activité 2.
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*Enfile l'ouverture ballon sur le goulot de la bouteille . Assure-toi que le ballon tient bien et que le bicarbonate ne tombe pas encore dans la bouteille.
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{{Warning|Attention, si tu met trop de produit ou que ton ballon est mal positionné, le ballon risque de sauter... et toi de sentir le vinaigre pour quelques heures.}}<br />
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|Step_Picture_00=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_151717.jpg
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|Step_Picture_01=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_bica.jpg
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}}
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{{Tuto Step
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|Step_Title=Réaliser l'expérience
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|Step_Content=*Soulève le ballon pour faire tomber le bicarbonate dans la bouteille.
  
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Si le ballon gonfle peu, réessaye avec plus de vinaigre et bicarbonate, en respectant les proportions.
===Activité 2 : Teste l'acidité du CO<sub>2</sub>===
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|Step_Picture_00=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_152602.jpg
Réalise l'expérience du [[liquide qui change de couleur]] !
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}}
Teste l'acidité de ce que tu as chez toi (lessive, jus de citron, vinaigre, ... !) et note sur ton carnet : ce qui est acide deviens plutôt de quelle couleur ? Et ce qui est basique ?
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{{Notes
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|Observations=Le contenu de la bouteille mousse, le ballon se gonfle et reste gonflé sur la bouteille.
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|Avertissement=Les quantités de bicarbonate et de vinaigre peuvent jouer sur le gonflement du ballon : plus on met de bicarbonate et vinaigre (en gardant les mêmes proportions), plus il y a de gaz qui se créé, plus le ballon gonfle !
  
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Bien tenir le ballon pour ne pas que le gaz s'échappe du goulot
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|Explanations===='''De manière simple'''===
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Lorsque le bicarbonate tombe dans la bouteille, des bulles se forment dans le liquide et le ballon se met à gonfler. Ces bulles sont produites par la réaction chimique entre le vinaigre et le bicarbonate. Cela nous permet de dire qu'un des produits de la réaction chimique entre le vinaigre et le bicarbonate est un gaz, puisqu'il gonfle le ballon.
  
Puis prends un échantillon de jus de chou rouge, et avec une paille, souffle dans le liquide (pendant environ 1 minute). Ne t'essouffle pas, tu peux t'y reprendre à plusieurs reprises, fais attention à l'hyperventilation  ;) !
+
Grâce au ballon, on capture un gaz invisible produit par une réaction chimique ! Ce gaz est du dioxyde de carbone (du CO<sub>2</sub>) .
  
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Ce dernier n'est pas le seul produit issu de la réaction. En effet, lorsqu'on goûte le liquide, il ne pique plus la langue comme le vinaigre mais il a un goût salé !
  
De quelle couleur est devenu ton échantillon ? Quel gaz penses-tu avoir produit quand tu as soufflé ? Le ranges-tu plutôt du côté acide ou basique ?
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La réaction chimique entre le bicarbonate et le vinaigre a aussi donné quelque chose qui a un goût salé. Ce "quelque chose" et le gaz sont les produits de la réaction.
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|Deepen=Nous avons affaire à une réaction acido-basique. Ici le vinaigre, qui contient de l'acide éthanoïque (ou acide acétique), joue le rôle de l'acide et le bicarbonate de soude celui de la base.
  
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NaHCO3  + CH3 COOH —> CO2 + H2O + CH3 COONa
  
Tu peux également prendre le ballon gonflé au CO<sub>2</sub> de l'activité 1 et le dégonfler dans le jus de chou rouge, la couleur devrait apparaître plus nette, en fonction de la quantité de gaz que tu as accumulé durant l'expérience précédente !
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Bicarbonate de sodium + acide acétique —> dioxyde de carbone + eau + acétate de sodium
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===Activité 3 : L'effet de l'acidité sur les organismes vivants===
 
Pour cette expérience, tu peux prendre la coquille d'un œuf, de la craie, ou directement un coquillage. Essaie l'expérience de [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Ramollir_un_oeuf Ramollir un oeuf]
 
Mets ton objet dans un récipient étroit et noie-le de vinaigre blanc.
 
  
  
Il te faudra peut-être attendre un moment avant de voir les effets : pourquoi ne pas le laisser toute une nuit ?!
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Le CO2 une fois formé est soluble dans l'eau. Toutefois lorsque l'eau arrive à saturation de CO2, l'excédent commence à former des bulles qui finissent par remonter. C'est l'effervescence. (C'est la même chose que pour le sel de cuisine. Le sel de cuisine est soluble dans l'eau. Mais quand on arrive à saturation, le sel en excès reste sous forme solide).
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|Applications=Il est  interessant de noter que de nombreuses recettes #DIY de produits ménagers proposent de mélanger bicarbonate de soude et vinaigre. Ces deux produits ont chacun des vertus nettoyantes. Or nous voyons bien que ces deux produits ne peuvent pas cohabiter. Ils vont finir par réagir, donc disparaître, pour être remplacés par du CO2 et de l'acétate de sodium. L'acétate de sodium peut être utilisé comme additif alimentaire. Très concentré il peut se réveler un peu irritant pour la peau et les yeux. Mais on ne trouve pas de référence à des propriétés nettoyantes.
  
Qu'observes-tu ?
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[https://www.csst.qc.ca/prevention/reptox/pages/fiche-simdut.aspx?no_produit=4812&langue=F Voir la fiche toxicologique en ligne.]
 
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|Related=La nature du gaz créé par cette réaction chimique peut être testée en réalisant l'expérience "[[bougie contre CO2]]"
 
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|Objectives=Notion de réaction chimique
Ton objet s'est dissout dans le vinaigre, ou ramolli.
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|Animation=Lancer un défi : gonfler un ballon de baudruche sans souffler dedans et en utilisant du matériel disposé sur une table
 
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{{Tuto Status
Pour les espèces marines, c'est pareil : une augmentation de l'acidité des océans peut avoir cet effet à long terme sur les crustacés, les coraux, les planctons et bien d'autres espèces !
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|Complete=Published
 
 
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===Usage dans la vie quotidienne===
 
Connais-tu un produit ménager très efficace pour contre le calcaire ? … Le vinaigre ! Ce produit, très utilisé pour faire le ménage dans la salle de bain ou encore nettoyer la bouilloire, est acide (son pH peut être de 2,15). Attention cependant car le vinaigre ne dégraisse pas (ce n’est pas un tensio-actif, pour en savoir plus tu peux aller voir le parcours <u>[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Group:Une_histoire_de_savon Une histoire de Savon]</u>). En revanche il désinfecte, enlève les traces de calcaire et peut être utilisé comme assouplissant du linge.  ([https://fr.wikipedia.org/wiki/Vinaigre <u>source</u>])
 
 
 
 
 
Qu’est-ce que le calcaire ? Le calcaire est une sorte de roche, constituée en partie de calcium et de magnésium. Elle a souvent une couleur blanche. D’ailleurs, la craie est une sorte de calcaire. On en trouve dans l’eau potable et c’est pour cela que l’on peut trouver des dépôts de calcaire dans notre bouilloire ou notre douche ! Les produits acides attaquent le calcaire et peuvent le dissoudre. ([https://fr.wikipedia.org/wiki/Calcaire <u>source wikipédia</u>])
 
 
 
 
 
''Sur la plage abandonnée, coquillages et crustacés''… Voici une célèbre chanson que tu peux écouter : [https://www.youtube.com/watch?v=Nat8ize4fWo <u>La madrague de Brigitte Bardot</u>]
 
 
 
Et pour les plus jeunes, [https://www.youtube.com/watch?v=uw2PzJbVOHo <u>la version reprise par Angèle</u>]
 
 
 
 
 
Les coquillages sont des mollusques marins dont le corps est enveloppé dans une coquille. On peut les trouver sur la plage, à marée basse. La coquille est en fait un squelette extérieur et est composé de calcium. Elle est donc sensible à l’acidité. ([https://fr.wikipedia.org/wiki/Coquille_(mollusque)#Constitution <u>source</u>])
 
 
 
 
 
Et le corail ? Cet animal appelé polype vit en symbiose (= association étroite gagnant-gagnant) avec une algue microscopique. Cette petite algue va aussi donner au corail sa couleur (sans elle, il est blanc !). Enfin, le polype va construire un squelette calcaire (carbonate de calcium) en utilisant notamment le CO<sub>2</sub> dissout dans l'eau de mer. Ils vivent dans les eaux chaudes et constituent un habitat pour de nombreuses autres espèces sous-marines.  ([http://preservonslabaiedefortdefrance.blogspot.com/2015/06/cest-quoi-les-coraux.html <u>Source</u>])
 
<br />{{#annotatedImageLight:Fichier:Group-Mers et Oceans les effets du CO2 Additioncoraux.jpg|0=440px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/e/e2/Group-Mers_et_Oceans_les_effets_du_CO2_Additioncoraux.jpg|href=./Fichier:Group-Mers et Oceans les effets du CO2 Additioncoraux.jpg|resource=./Fichier:Group-Mers et Oceans les effets du CO2 Additioncoraux.jpg|caption=|size=440px}}<br />{{#annotatedImageLight:Fichier:Group-Mers et Oceans les effets du CO2 Bebe corail.jpg|0=200px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/a/a1/Group-Mers_et_Oceans_les_effets_du_CO2_Bebe_corail.jpg|href=./Fichier:Group-Mers et Oceans les effets du CO2 Bebe corail.jpg|resource=./Fichier:Group-Mers et Oceans les effets du CO2 Bebe corail.jpg|caption=|size=200px}}
 
 
 
 
 
Les coquilles des mollusques et les coraux, composés de calcaire, sont donc sensibles à l’acidité. L’acidification des océans a donc un impact sur ces espèces car ce phénomène fragilise leur squelette. On a par exemple constaté un ralentissement de la croissance des huîtres ou des moules, ce qui affecte aussi les élevages. Dans certaines régions du globe, l'eau de mer est devenue corrosive pour de petits organismes calcifiés du plancton, comme les ptéropodes, qui représentent la base des chaînes alimentaires. L'acidification des océans a entraîné une diminution du pH de l'eau de mer, qui est en moyenne 30 % plus acide (ou moins basique) aujourd'hui que dans les années 1800.
 
 
 
 
 
Pour en savoir plus, tu peux visionner [https://www.youtube.com/watch?v=1XXdyWK7Z-s <u>la vidéo de L’Esprit Sorcier sur les mers et les océans</u>] (34 minutes).
 
 
 
 
 
La biodiversité marine est gigantesque, tu peux explorer les fonds marins en visionnant les images de l’exposition [https://www.jardindesplantesdeparis.fr/fr/programme/galeries-jardins-zoo-bibliotheques/ocean-plongee-insolite-3681 ''<u>Océan, une plongée insolite</u>''] présentée au Muséum National d’Histoire Naturelle en 2019.
 
 
 
 
 
'''Dessine l'animal ou l'élément marin que tu as préféré dans tout ce que tu as vu ou lu dans ce parcours !''' Tu peux le mettre dans ton "cahier d'expérience" et si tu le veux bien, le partager avec l'aide de tes parents sur le groupe Facebook [https://www.facebook.com/groups/2950053335221619/?ref=nf_target&fref=nf <u>“Les Sciences Pyjama”</u>]. <br />
 
===Histoire des sciences===
 
L’Homme s’intéresse aux mers et océans depuis déjà des millénaires, mais seulement comme un moyen de communication ou d’exploitation de ses ressources, que ce soit pour le commerce, l’exploration de la planète ou se nourrir. Pythéas le Marseillais est le premier scientifique connu à “naviguer sur les flots”. Il embarque à ''Massalia'' (ville actuelle de Marseille) quatre siècles avant notre ère, entre dans l’Atlantique et décrit les côtes de l’Europe avec des données chiffrées. Il découvre le phénomènes des marées et est le premier à établir un lien avec les cycles lunaires et solaires. La seconde moitié du 18e siècle est la période la plus connue et la plus prolifique en explorations maritimes fréquemment accompagnées de scientifiques. Cependant, ces scientifiques sont des géographes, des astronomes ou des biologistes qui s’intéressent essentiellement aux espèces terrestres. 
 
 
 
 
 
Ce n’est qu’à partir de la moitié du 19e siècle que les mers et océans deviennent un sujet d’études à part entière et donc une science : l’océanographie. Cette science commence à se développer entre le 19e siècle et la deuxième guerre mondiale (1939-1945), de véritables laboratoires prennent place sur des navires consacrés à l'exploration et l'étude des fonds marins, des masses d'eau qui les surmontent et des organismes qui peuplent l'océan*.
 
 
 
<nowiki>*</nowiki>Si tu veux en savoir plus tu peux lire la [http://www.sb-roscoff.fr/sites/www.sb-roscoff.fr/files/documents/station-biologique-roscoff-breve-histoire-illustree-de-l-oceanographie-3078.pdf ''<u>Brève histoire illustrée de l’océanographie</u>''] d’André Toulmond, professeur émérite de l’Université Pierre et Marie Curie et ancien directeur de la Station Biologique de Roscoff.
 
 
 
 
 
Aujourd’hui, l’océanographie est une science interdisciplinaire regroupant la biologie, la géologie, la météorologie et la physique. Les océanographes étudient notamment la biodiversité marine et la climatologie. Depuis le début de l’ère industrielle au 19e siècle, ces scientifiques constatent un impact humain très fort sur les fonds marins et estiment que d’ici 2100, avec la poursuite des activités humaines produisant du CO<sub>2</sub> en grande quantité, le pH de l’eau de mer diminuerait de 0,3 unité, selon un rapport du GIEC* en 2019, soit plus d’un doublement de son acidité par rapport à 1850.
 
 
 
<nowiki>*</nowiki>GIEC : Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'évolution du Climat, [https://report.ipcc.ch/srocc/pdf/SROCC_SPM_Approved.pdf <u>source</u>] : B2.3.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             
 
 
 
 
 
Nous faisons tous les jours l'Histoire, et le confinement que nous vivons restera dans les annales ! Depuis le début de cette période, certains organismes (association, ONG et cabinet de conseil) ont constaté une forte baisse des rejets de CO<sub>2</sub> dans l'air grâce au grand ralentissement des trafics routier et aérien, et de l'indrustrie :                                                                                                 
 
 
 
*[https://www.airparif.asso.fr/actualite/detail/id/280 AirParif] constate une amélioration de la qualité de l'air de 20 à 30% dans la région parisienne
 
*L'ONG [https://www.carbonbrief.org/analysis-coronavirus-set-to-cause-largest-ever-annual-fall-in-co2-emissions Carbon Brief] estime une baisse de 4% d'émissions du CO<sub>2</sub> au niveau mondial pour cette année.
 
 
 
Quelques articles d'informations sur [https://www.lemonde.fr/planete/article/2020/03/25/baisse-de-la-pollution-et-des-emissions-de-co2-en-ile-de-france-depuis-le-debut-confinement_6034337_3244.html Le Monde] et [https://www.franceinter.fr/environnement/le-confinement-fait-drastiquement-baisser-les-emissions-de-co2-dans-le-monde-mais-ca-ne-va-pas-durer France Inter].
 
 
 
 
 
Ce n'est pas complètement gagné, mais une baisse si drastique en peu de temps c'est plutôt réjouissant : allez, tou.te.s à nos vélos ! :)
 
 
 
===Lien avec d’autres parcours===
 
Si tu veux réaliser un autre parcours sur les gaz, tu peux réalisé [https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Group:Bica-vinaigre,_une_histoire_de_gaz Bica-vinaigre, une histoire de gaz]
 
|GroupObjectif=Comprendre ce qu'est le CO<sub>2</sub>, et qu'il est acide. En se diluant dans les océans, il acidifie ceux-ci. Comprendre que les espèces sous-marines sont très sensibles à cette acidité : l'exemple le plus flagrant sont les coraux ! Mais également les planctons, qui sont presque invisibles, et pourtant un maillon essentiel de la chaîne alimentaire sous-marine !
 
 
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Version du 17 avril 2020 à 11:28

Auteur avatarMaëlle Zouaoui | Dernière modification 19/08/2020 par Nathanaël Latour

Gonfler un ballon sans souffler IMG 20200401 152602.jpg

Étape 1 - Réunir le matériel

Prépare bien tout ton matériel, aligné devant toi !


- Vinaigre Blanc

- Bicarbonate de soude/sodium

- Ballon de baudruche

- Cuillère ou autre moyen de dosage ( exemple : bouchon de bouteille)

- Entonnoir

- Bouteille en verre




Étape 2 - Préparer l'expérience

Dosage : 1 dose de bicarbonate pour 3 doses de vinaigre.


  • Verse du vinaigre dans la bouteille
  • Verse le bicarbonate de sodium à l'intérieur du ballon de baudruche, à l'aide de l'entonnoir.
  • Enfile l'ouverture ballon sur le goulot de la bouteille . Assure-toi que le ballon tient bien et que le bicarbonate ne tombe pas encore dans la bouteille.
Attention, si tu met trop de produit ou que ton ballon est mal positionné, le ballon risque de sauter... et toi de sentir le vinaigre pour quelques heures.


Étape 3 - Réaliser l'expérience

  • Soulève le ballon pour faire tomber le bicarbonate dans la bouteille.

Si le ballon gonfle peu, réessaye avec plus de vinaigre et bicarbonate, en respectant les proportions.




Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Le contenu de la bouteille mousse, le ballon se gonfle et reste gonflé sur la bouteille.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Les quantités de bicarbonate et de vinaigre peuvent jouer sur le gonflement du ballon : plus on met de bicarbonate et vinaigre (en gardant les mêmes proportions), plus il y a de gaz qui se créé, plus le ballon gonfle !

Bien tenir le ballon pour ne pas que le gaz s'échappe du goulot

Explications

De manière simple

Lorsque le bicarbonate tombe dans la bouteille, des bulles se forment dans le liquide et le ballon se met à gonfler. Ces bulles sont produites par la réaction chimique entre le vinaigre et le bicarbonate. Cela nous permet de dire qu'un des produits de la réaction chimique entre le vinaigre et le bicarbonate est un gaz, puisqu'il gonfle le ballon.

Grâce au ballon, on capture un gaz invisible produit par une réaction chimique ! Ce gaz est du dioxyde de carbone (du CO2) .

Ce dernier n'est pas le seul produit issu de la réaction. En effet, lorsqu'on goûte le liquide, il ne pique plus la langue comme le vinaigre mais il a un goût salé !

La réaction chimique entre le bicarbonate et le vinaigre a aussi donné quelque chose qui a un goût salé. Ce "quelque chose" et le gaz sont les produits de la réaction.

Plus d'explications

Nous avons affaire à une réaction acido-basique. Ici le vinaigre, qui contient de l'acide éthanoïque (ou acide acétique), joue le rôle de l'acide et le bicarbonate de soude celui de la base.

NaHCO3 + CH3 COOH —> CO2 + H2O + CH3 COONa

Bicarbonate de sodium + acide acétique —> dioxyde de carbone + eau + acétate de sodium


Le CO2 une fois formé est soluble dans l'eau. Toutefois lorsque l'eau arrive à saturation de CO2, l'excédent commence à former des bulles qui finissent par remonter. C'est l'effervescence. (C'est la même chose que pour le sel de cuisine. Le sel de cuisine est soluble dans l'eau. Mais quand on arrive à saturation, le sel en excès reste sous forme solide).

Applications : dans la vie de tous les jours

Il est interessant de noter que de nombreuses recettes #DIY de produits ménagers proposent de mélanger bicarbonate de soude et vinaigre. Ces deux produits ont chacun des vertus nettoyantes. Or nous voyons bien que ces deux produits ne peuvent pas cohabiter. Ils vont finir par réagir, donc disparaître, pour être remplacés par du CO2 et de l'acétate de sodium. L'acétate de sodium peut être utilisé comme additif alimentaire. Très concentré il peut se réveler un peu irritant pour la peau et les yeux. Mais on ne trouve pas de référence à des propriétés nettoyantes.

Voir la fiche toxicologique en ligne.

Vous aimerez aussi

La nature du gaz créé par cette réaction chimique peut être testée en réalisant l'expérience "bougie contre CO2"

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Notion de réaction chimique

Pistes pour animer l'expérience

Lancer un défi : gonfler un ballon de baudruche sans souffler dedans et en utilisant du matériel disposé sur une table

Dernière modification 19/08/2020 par user:Nathanaël Latour.

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