Différences entre les pages « Réaliser des flocons de neige » et « Cristaux de sel »

 
 
Ligne 1 : Ligne 1 :
 
{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
−
|Main_Picture=D_coupage_de_flocons_de_neige_IMG_20210402_171139.jpg
+
|Main_Picture=Cristaux_de_sel_bloggif_5e805d6189d8f.gif
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
−
|Description=Réaliser un flocon de neige en découpant du papier
+
|Description=Montrer de manière simple, comment les cristaux se forment avec le temps
−
|Disciplines scientifiques=Mathematics, Matter Sciences, Physics
+
|Disciplines scientifiques=Chemistry
 
|Difficulty=Easy
 
|Difficulty=Easy
 
|Duration=15
 
|Duration=15
 
|Duration-type=minute(s)
 
|Duration-type=minute(s)
−
|Tags=Découpage papier, géométrie, symétrie
+
|Tags=sel, eau, cristalisation
−
}}
 
−
{{Introduction
 
−
|Introduction=Afin de montrer la symétrie d'un flocon de neige nous allons en réaliser un sur papier
 
 
}}
 
}}
 +
{{Introduction}}
 
{{Materials
 
{{Materials
−
|ItemList={{ItemList}}{{ItemList
+
|ItemList={{ItemList
 +
|Item=Sel
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Cuillère à soupe
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Bocal en verre
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Eau
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Verre doseur
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Bouilloire
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Réfrigérateur
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Pique à brochette
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Bobine de fil à coudre
 +
}}{{ItemList
 
|Item=Ciseaux
 
|Item=Ciseaux
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
−
|Item=Papier
+
|Item=Trombone
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Feutre de couleur
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Colorant
 
}}
 
}}
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Réunir le matériel
 
|Step_Title=Réunir le matériel
−
|Step_Content=Pour réaliser cette expérience, il faut avoir des ciseaux qui peuvent découper plusieurs épaisseurs de papier à la fois, et une feuille de papier blanche ou de couleur.
+
|Step_Content=*Du sel de table
 +
*Une cuillère à soupe (pour doser le sel)
 +
*Un bocal en verre ou un verre
 +
*De l'eau
 +
*Un verre doseur
 +
*Une bouilloire (l'eau chaude de ton robinet peut suffire)
 +
{{Warning|Installe-toi dans un espace dégagé, sans passage et demande l'aide d'un adulte.}}
  
−
/!\ toutes les images sont des vidéos.
+
*Un pic à brochette ou un crayon à papier (pour tenir le fil au dessus du bocal)
−
<br />{{Warning|les ciseaux peuvent être dangereux, à utiliser avec un adulte}}
+
*Du fil de couture ou du fil à rôti
 +
*Une paire de ciseaux (pour couper le fil)
  
 +
*Un trombone (pour lester le fil)
 +
 +
Facultatif :
 +
 +
*Du colorant
  
 
<br />
 
<br />
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Première étape de pliage
+
|Step_Title=Préparer l'eau salée
−
|Step_Content=Prendre la feuille et pliez-la en deux.
+
|Step_Content=* Dans le verre doseur, verse 3 ou 4 cuillères à soupe de sel et la même quantité en eau chaude,
−
|Step_Picture_00=D_coupage_de_flocons_de_neige_VID_20210402_160242.mp4
+
* Remue jusqu'à ne plus voir les grains de sel : ils se sont dissous dans l'eau !
 +
{{Info|Si le sel s'est dissous en moins d'une minute, rajoute une cuillère supplémentaire et remue à nouveau. }}
 +
 
 +
* Laisse refroidir la solution de sel et d'eau au frigo pendant 5 minutes.
 +
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_173840.jpg
 +
|Step_Picture_01=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_174944.jpg
 +
|Step_Picture_02=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_175015.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Deuxième pliage
+
|Step_Title=Préparer le support des cristaux
−
|Step_Content='''Trouvez le milieu du pli sur votre feuille de papier.''' Attrapez ensuite le coin du bas et rabattez-le vers le centre pour obtenir un triangle. Puis pliez-le ''encore une fois'', en retournant le coin plié. Le papier doit finir plié en trois parties, ressemblant vaguement à un cône.
+
|Step_Content=Pendant que l'eau refroidit, tu peux préparer ton support :
  
−
* Pour vous aider, plier un côté sur environ un tiers, toujours en partant du centre et en formant un triangle et rabattez le dernier tiers par-dessus.
+
*Coupe un bout de fil un peu plus long que la hauteur de ton bocal,
−
|Step_Picture_00=D_coupage_de_flocons_de_neige_VID_20210402_160334.mp4
+
*Attache un trombone au bout du fil ,
 +
*Enroule le fil autour d'un pic à brochette,
 +
*Pose le pic à brochette sur le bocal : le trombone devra plonger dans l'eau sans toucher le fond du bocal (à 1 ou 2 cm du fond).
 +
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_174427.jpg
 +
|Step_Picture_01=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_174447.jpg
 +
|Step_Picture_02=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_174722.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Suite et fin du pliage
+
|Step_Title=Créer les cristaux
−
|Step_Content=Plier en deux afin d'avoir la moitié d'un carré et ensuite replier en deux afin d'avoir un cône.
+
|Step_Content=*Verse l'eau salée froide dans le bocal,
−
|Step_Picture_00=D_coupage_de_flocons_de_neige_VID_20210402_160408.mp4
+
*Place le trombone suspendu au pic à brochette,
 +
*Pose ce dispositif dans un endroit frais et n'y touche plus pendant quelques jours.
 +
*Trace un trais pour marquer le niveau de l'eau.
 +
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_175623.jpg
 +
|Step_Picture_01=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_175658.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Découpage de forme
+
|Step_Title=Attendre et observer
−
|Step_Content=Prendre le pliage au niveau de la pointe et découper l'autre extrémité afin que toutes les couches soient de la même longueur et qu'elles aient donc le même forme.
+
|Step_Content={{Warning|Attention à ne pas faire bouger ton expérience !}}
−
|Step_Picture_00=D_coupage_de_flocons_de_neige_VID_20210402_160454.mp4
+
 
 +
*Pose ce dispositif dans un endroit où il ne sera pas déplacé pendant au moins 7 jours, (exemple : plus de deux semaines sur la vidéo)
 +
*Tu peux aller le voir régulièrement pour observer le processus de formation des cristaux
 +
 
 +
<blockquote>Que se passe-t-il dans le verre ? Le niveau de l'eau change-t-il ?</blockquote><br />
 +
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_VID_20200410_011336.mp4
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
−
|Step_Title=Découpage des vides
+
|Step_Title=Varier les paramètres de l'expérience
−
|Step_Content=Découper de petites formes sur les plus grands côtés, sans découper d'un côté à l'autre.
+
|Step_Content=Il est possible de tester la cristallisation en variant des paramètres :
−
|Step_Picture_00=R_aliser_des_flocons_de_neige_Vid_o_D_coupage_flocon.mp4
+
 
−
}}
+
* Est-ce que cela marche avec du sucre ?
−
{{Tuto Step
+
* La température change-t-elle le résultat ? Tu peux tenter l'expérience en plaçant un bocal sur un radiateur, un autre au frigo...  
−
|Step_Title=Dépliage
+
* La lumière (devant une fenêtre ou dans un placard sombre) change-t-elle le résultat ?
−
|Step_Content=Une fois que vous avez finit le découpage, vous pouvez déplier en faisant attention à ne pas déchirer le papier
+
* Faut-il mettre une quantité particulière de sel dans l'eau ? Est-il possible de mettre trop ou pas assez de sel ?
−
|Step_Picture_00=D_coupage_de_flocons_de_neige_IMG_20210402_171139.jpg
+
* La durée d'attente : que se passe-t-il si on attend une semaine ou un mois de plus ?<br />
 +
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_bloggif_5e806c3ee2a81.gif
 
}}
 
}}
 
{{Notes
 
{{Notes
−
|Observations=Une fois dépliée, la feuille ressemble à un flocon de neige. On peut y observer plusieurs symétries.
+
|Observations=Au bout de quelques jours, une partie de l'eau a disparu et des cristaux de sel cubiques se forment sur les parois du verre, sur le trombone et sur le fil.
−
|Avertissement=Pour chaque pliage faire toujours apparaître le plus petit côté afin que, lors de la découpe de la forme du contour, toutes les longueurs soient égales.
+
|Avertissement=Une eau trop chaude au moment de la manipulation finale peut faire rater l'expérience.
−
|Applications=Lorsque l'eau se met à geler, elle passe toujours pas une phase où elle se transforme en cristaux avant de se solidifier. Vous pouvez en observer dans votre congélateur ou lorsqu'il neige dehors.
+
 
−
|Objectives=Pour comprendre la géométrie dans les flocons de neige.
+
Si le dispositif est bougé pendant le temps de formation des cristaux ou que le support vibre, les cristaux ne pourront pas grossir car ils seront cassés au fur et à mesure de leur formation.
−
|Animation=Dans un groupe chacun peut faire son propre découpage pour voir les variantes possibles.
+
|Explanations=Quand on met du sel dans l'eau, il va se dissoudre : on va le voir disparaître dans l'eau. À mesure que l'eau s'évapore lentement dans l'air, le sel toujours présent dans l'eau va se reformer en grains sous forme de cubes ressemblant à du gros sel.
−
|Notes=https://fr.wikihow.com/faire-un-flocon-de-neige-en-papier
+
|Deepen=L'abbé René-Just Haüy avait remarqué la constance des formes des individus d'une espèce végétale. Alors que les cristaux, dont la composition ne change jamais, présentaient des formes indéfiniment variables.
 +
 
 +
Il observa qu'en cassant des cristaux de calcite de différentes formes, les fragments obtenus avaient toujours la même forme géométrique.
 +
 
 +
L'abbé Haüy imagina que chacune des formes observées était composée d'une multitude de solides infiniment petits, ayant chacun les mêmes propriétés géométriques, physiques et chimiques que la forme elle-même. Un cristal apparaît donc constitué par un agencement de briques élémentaires, tout comme une maison peut être constituée par un agencement de briques. De la même manière, par agencement de briques, toutes identiques, on peut construire une cathédrale ou une maison.
 +
 
 +
Encore plus... Les travaux de Haüy montrent que plusieurs formes de briques élémentaires sont nécessaires pour décrire l'ensemble des cristaux. Certaines formes sont simples, comme le cube, alors que d'autres semblent plus compliquées, comme le rhomboèdre. Haüy reconnut 6 genres de briques élémentaires, mais aujourd'hui on en admet 7.
 +
 
 +
On parle des 7 systèmes cristallins : cubique, quadratique, orthorhombique, monoclinique, triclinique, rhomboédrique, hexagonal.
 +
|Applications=Mais au fait, comment est fabriqué notre sel de table et notre gros sel ? À la loupe, tu peux observer la structure du sel.
 +
 
 +
Le sel est fabriqué notamment dans les marais salants où on utilise le principe de cristallisation afin de récupérer le sel contenu dans l'eau de mer par évaporation.
 +
 
 +
 
 +
Au delà du sel, les cristaux sont présents dans notre vie de tout les jours : eau sous forme solide (neige, glace), bijoux (pierres précieuses), matériel d'entretien (cristaux de soude), alimentation (sucre), certains polymères (plastique), métal, etc.
 +
 
 +
 
 +
 
 +
<br />
 +
|Related='''Expériences sur Wikidébrouillard'''
 +
 
 +
[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/L%27oeuf_qui_flotte L'oeuf qui flotte]
 +
 
 +
<br />
 +
|Notes=Un site de passionnés dans la fabrication de cristaux : [http://cristallographie.free.fr/?title=Accueil Site de cristallogenèse]
 +
 
 +
Sur Wikipédia :
 +
 
 +
* [http://fr.wikipedia.org/wiki/Cristallisation_(chimie) Cristallisation]
 +
* [http://fr.wikipedia.org/wiki/Orthorhombique Systèmes cristallins]
 +
* [http://fr.wikipedia.org/wiki/Marais_salant Les marais salants]
  
 +
Article(s) du web :
  
−
https://www.universalis.fr/encyclopedie/neige/2-la-formation-des-cristaux-de-glace/
+
* [http://www.chez.com/pgosse/gem/syscrist.htm Les sept systèmes cristallins]
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Status
 
{{Tuto Status
−
|Complete=Draft
+
|Complete=Published
 
}}
 
}}

Version du 10 avril 2020 à 01:21

Montrer de manière simple, comment les cristaux se forment avec le temps

Auteur avatarBenoit | Dernière modification 22/05/2020 par Bolido

Cristaux de sel bloggif 5e805d6189d8f.gif
Difficulté
Facile
Durée
15 minute(s)
Disciplines scientifiques
Chimie
Montrer de manière simple, comment les cristaux se forment avec le temps
Difficulté
Facile
Durée
15 minute(s)
Disciplines scientifiques
Chimie
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)

Sel
Item-Sel Capture 6.PNG
Le sel de table, sel alimentaire ou sel de cuisine, est composé essentiellement de chlorure de sodium. Il se présente sous différentes formes: gros sel, sel fin, fleur de sel.
Cuillère à soupe
Item-Cuillère à soupe cuillere-a-soupe-amefa-moderno-25mm-inox-1810-198x16cm 514183.jpg
Cuillère à soupe
Bocal en verre
Item-Bocal Bocal.jpg
Généralement en verre, le bocal peut être selon l’usage et l’époque ; en faïence, en grès ou en céramique. Parmi les avantages du verre, on peut noter la transparence permettant de voir son contenu et la possibilité de facilement désinfecter en chauffant à haute température. Le couvercle de bocaux servant aux conserves comporte un joint de caoutchouc (généralement orange, voir photo ci-dessous). Il est relié au pot par un dispositif mécanique qui permet de le plaquer fermement sur l'orifice pour assurer l’étanchéité de la fermeture.
Eau
Item-Eau t l chargement.jpeg
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Verre doseur
Item-Verre doseur 61Im VhEk8L. SY355 .jpg
Verre doseur
Bouilloire
Item-Bouilloire DSC 0428-min.JPG
La bouilloire est un ustensile de cuisine utilisé pour porter un liquide à ébullition. Elle est généralement utilisée pour la préparation du thé. Il existe deux principaux types de bouilloires : les bouilloires en métal que l'on chauffe de façon externe et les bouilloires électriques, disposant d'un chauffage intégré.
Réfrigérateur
Item-R frig rateur 330px-Inside fridge.JPG
Un réfrigérateur est un meuble ou une armoire fermée et calorifugée dont la température est régulée par réfrigération indépendamment de la température extérieure (cuisine, chambre froide, pharmacie, laboratoire, etc.)
Pique à brochette
Item-Brochette brochette.jpg
Une brochette, en cuisine, désigne une fine tige en métal ou en bois sur laquelle sont enfilés des morceaux de nourriture et destinés à être cuits à la broche, c’est-à-dire au-dessus des braises du feu ou au barbecue.
Bobine de fil à coudre
Item-Bobine de fil coudre bobine vide.jpg
Bobine de fil à coudre
Ciseaux
Item-ciseaux Pair of scissors with black handle 2015-06-07.jpg
Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.
Trombone
Item-Trombone trombone1.jpg
Un trombone est un petit objet utilisé pour maintenir solidairement une liasse de feuilles de papier.
Feutre de couleur
Item-Feutre de couleur stylos-de-feutre-de-couleur-d-arc-en-ciel-30817598.jpg
Sert a colorier
Colorant
Item-Colorant th.jpg
Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter.

En chimie, les groupement d'atomes dont l'absorption lumineuse cause la couleur s'appelle un chromophore. Un colorant soluble se désigne comme teinture, sinon c'est un pigment.

Dans les techniques d'application, comme la pharmacie ou la cuisine, un colorant peut contenir une combinaison de molécules solubles et de particules insolubles. En biologie, on parle de pigments plus que de colorants, dans tous les cas.

Étape 1 - Réunir le matériel

  • Du sel de table
  • Une cuillère à soupe (pour doser le sel)
  • Un bocal en verre ou un verre
  • De l'eau
  • Un verre doseur
  • Une bouilloire (l'eau chaude de ton robinet peut suffire)
Installe-toi dans un espace dégagé, sans passage et demande l'aide d'un adulte.
  • Un pic à brochette ou un crayon à papier (pour tenir le fil au dessus du bocal)
  • Du fil de couture ou du fil à rôti
  • Une paire de ciseaux (pour couper le fil)
  • Un trombone (pour lester le fil)

Facultatif :

  • Du colorant


Étape 2 - Préparer l'eau salée

  • Dans le verre doseur, verse 3 ou 4 cuillères à soupe de sel et la même quantité en eau chaude,
  • Remue jusqu'à ne plus voir les grains de sel : ils se sont dissous dans l'eau !
Si le sel s'est dissous en moins d'une minute, rajoute une cuillère supplémentaire et remue à nouveau.
  • Laisse refroidir la solution de sel et d'eau au frigo pendant 5 minutes.
Cristaux de sel IMG 20200321 173840.jpg
Cristaux de sel IMG 20200321 174944.jpg
Cristaux de sel IMG 20200321 175015.jpg


Étape 3 - Préparer le support des cristaux

Pendant que l'eau refroidit, tu peux préparer ton support :

  • Coupe un bout de fil un peu plus long que la hauteur de ton bocal,
  • Attache un trombone au bout du fil ,
  • Enroule le fil autour d'un pic à brochette,
  • Pose le pic à brochette sur le bocal : le trombone devra plonger dans l'eau sans toucher le fond du bocal (à 1 ou 2 cm du fond).
Cristaux de sel IMG 20200321 174427.jpg
Cristaux de sel IMG 20200321 174447.jpg
Cristaux de sel IMG 20200321 174722.jpg


Étape 4 - Créer les cristaux

  • Verse l'eau salée froide dans le bocal,
  • Place le trombone suspendu au pic à brochette,
  • Pose ce dispositif dans un endroit frais et n'y touche plus pendant quelques jours.
  • Trace un trais pour marquer le niveau de l'eau.
Cristaux de sel IMG 20200321 175623.jpg
Cristaux de sel IMG 20200321 175658.jpg



Étape 5 - Attendre et observer

Attention à ne pas faire bouger ton expérience !
  • Pose ce dispositif dans un endroit où il ne sera pas déplacé pendant au moins 7 jours, (exemple : plus de deux semaines sur la vidéo)
  • Tu peux aller le voir régulièrement pour observer le processus de formation des cristaux

Que se passe-t-il dans le verre ? Le niveau de l'eau change-t-il ?





Étape 6 - Varier les paramètres de l'expérience

Il est possible de tester la cristallisation en variant des paramètres :

  • Est-ce que cela marche avec du sucre ?
  • La température change-t-elle le résultat ? Tu peux tenter l'expérience en plaçant un bocal sur un radiateur, un autre au frigo...
  • La lumière (devant une fenêtre ou dans un placard sombre) change-t-elle le résultat ?
  • Faut-il mettre une quantité particulière de sel dans l'eau ? Est-il possible de mettre trop ou pas assez de sel ?
  • La durée d'attente : que se passe-t-il si on attend une semaine ou un mois de plus ?
Cristaux de sel bloggif 5e806c3ee2a81.gif




Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Au bout de quelques jours, une partie de l'eau a disparu et des cristaux de sel cubiques se forment sur les parois du verre, sur le trombone et sur le fil.

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

Une eau trop chaude au moment de la manipulation finale peut faire rater l'expérience.

Si le dispositif est bougé pendant le temps de formation des cristaux ou que le support vibre, les cristaux ne pourront pas grossir car ils seront cassés au fur et à mesure de leur formation.

Explications

Quand on met du sel dans l'eau, il va se dissoudre : on va le voir disparaître dans l'eau. À mesure que l'eau s'évapore lentement dans l'air, le sel toujours présent dans l'eau va se reformer en grains sous forme de cubes ressemblant à du gros sel.

Plus d'explications

L'abbé René-Just Haüy avait remarqué la constance des formes des individus d'une espèce végétale. Alors que les cristaux, dont la composition ne change jamais, présentaient des formes indéfiniment variables.

Il observa qu'en cassant des cristaux de calcite de différentes formes, les fragments obtenus avaient toujours la même forme géométrique.

L'abbé Haüy imagina que chacune des formes observées était composée d'une multitude de solides infiniment petits, ayant chacun les mêmes propriétés géométriques, physiques et chimiques que la forme elle-même. Un cristal apparaît donc constitué par un agencement de briques élémentaires, tout comme une maison peut être constituée par un agencement de briques. De la même manière, par agencement de briques, toutes identiques, on peut construire une cathédrale ou une maison.

Encore plus... Les travaux de Haüy montrent que plusieurs formes de briques élémentaires sont nécessaires pour décrire l'ensemble des cristaux. Certaines formes sont simples, comme le cube, alors que d'autres semblent plus compliquées, comme le rhomboèdre. Haüy reconnut 6 genres de briques élémentaires, mais aujourd'hui on en admet 7.

On parle des 7 systèmes cristallins : cubique, quadratique, orthorhombique, monoclinique, triclinique, rhomboédrique, hexagonal.

Applications : dans la vie de tous les jours

Mais au fait, comment est fabriqué notre sel de table et notre gros sel ? À la loupe, tu peux observer la structure du sel.

Le sel est fabriqué notamment dans les marais salants où on utilise le principe de cristallisation afin de récupérer le sel contenu dans l'eau de mer par évaporation.


Au delà du sel, les cristaux sont présents dans notre vie de tout les jours : eau sous forme solide (neige, glace), bijoux (pierres précieuses), matériel d'entretien (cristaux de soude), alimentation (sucre), certains polymères (plastique), métal, etc.



Vous aimerez aussi

Expériences sur Wikidébrouillard

L'oeuf qui flotte


Éléments pédagogiques


Sources et ressources

Un site de passionnés dans la fabrication de cristaux : Site de cristallogenèse

Sur Wikipédia :

Article(s) du web :

Dernière modification 22/05/2020 par user:Bolido.

Commentaires

Published

Récupérée de « https://www.wikidebrouillard.org/w/index.php?title=Réaliser_des_flocons_de_neige&oldid=6140 »
© 2017 - 2024 Dokit, SAS.