Différences entre les pages « La fonte des glaces » et « Cristaux de sel »

 
 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
|Main_Picture=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165611-min.jpg
+
|Main_Picture=Cristaux_de_sel_bloggif_5e805d6189d8f.gif
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Lorsque l'on dit que la fonte des glaces fait monter le niveau des océans, de quelles glaces parle-t-on ?
+
|Description=Montrer de manière simple, comment les cristaux se forment avec le temps
|Disciplines scientifiques=Earth Sciences
+
|Disciplines scientifiques=Chemistry
 
|Difficulty=Easy
 
|Difficulty=Easy
|Duration=1
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|Duration=15
|Duration-type=hour(s)
+
|Duration-type=minute(s)
|Tags=Fonte des glaces, iceberg, banquise, eau, montée des eaux, océan
+
|Tags=sel, eau, cristalisation
 
}}
 
}}
 
{{Introduction}}
 
{{Introduction}}
 
{{Materials
 
{{Materials
 
|ItemList={{ItemList
 
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|Item=Verre
+
|Item=Sel
 
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|Item=Assiette
+
|Item=Cuillère à soupe
 
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}}{{ItemList
|Item=Pate à modeler
+
|Item=Bocal en verre
 
}}{{ItemList
 
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|Item=Règle
+
|Item=Eau
 +
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 +
|Item=Verre doseur
 +
}}{{ItemList
 +
|Item=Bouilloire
 +
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|Item=Réfrigérateur
 +
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 +
|Item=Pique à brochette
 +
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 +
|Item=Bobine de fil à coudre
 +
}}{{ItemList
 +
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|Item=Glaçon
+
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}}{{ItemList
|Item=Eau
+
|Item=Feutre de couleur
 
}}{{ItemList
 
}}{{ItemList
|Item=Livre
+
|Item=Colorant
 
}}
 
}}
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Réunir le matériel
 
|Step_Title=Réunir le matériel
|Step_Content=*2 verres
+
|Step_Content=*Du sel de table
*2 assiettes
+
*Une cuillère à soupe (pour doser le sel)
*Eau chaude
+
*Un bocal en verre ou un verre
*Une règle plate
+
*De l'eau
*4 glaçons
+
*Un verre doseur
*Une petite boule de pâte à modeler qui résiste à l'eau
+
*Une bouilloire (l'eau chaude de ton robinet peut suffire)
*Un livre
+
{{Warning|Installe-toi dans un espace dégagé, sans passage et demande l'aide d'un adulte.}}
  
L'eau chaude s'obtient soit directement depuis le robinet, soit en faisant chauffer de l'eau grâce à une casserole ou une bouilloire.
+
*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)
  
<br />{{Idea|Prendre de l'eau chaude, entre 35 et 60°C c'est suffisant.}}<br />
+
*Un trombone (pour lester le fil)
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165611-min.jpg
+
 
 +
Facultatif :
 +
 
 +
*Du colorant
 +
 
 +
<br />
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Préparer le matériel
 
|Step_Title=Préparer le matériel
|Step_Content=- Fais deux petits boudins de pâte à modeler, dont la longueur est inférieure à la largeur de la règle.
+
|Step_Content=* 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 !
 +
{{Info|Si le sel s'est dissous en moins d'une minute, rajoute une cuillère supplémentaire et remue à nouveau. }}
  
- Place le 1er  boudin sur la partie numérotée de la règle à 4cm du bord, et le second boudin sur le dessous de la règle à 1cm du même bord.
+
* Laisse refroidir la solution de sel et d'eau au frigo pendant 5 minutes.
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165815-min.jpg
+
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_173840.jpg
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165928-min.jpg
+
|Step_Picture_01=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_174944.jpg
|Step_Picture_02=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165958-min.jpg
+
|Step_Picture_02=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_175015.jpg
|Step_Picture_03=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170009-min.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Installer l'expérience
+
|Step_Title=Préparer l'expérience
|Step_Content=- Mets les assiettes côte à côte sur la table, un verre au milieu de chacune d'entre elles.
+
|Step_Content=Pendant que l'eau refroidit, tu peux préparer ton support :
  
- Installe la règle comme un toboggan entre le haut du livre et le verre.
+
*Coupe un bout de fil un peu plus long que la hauteur de ton bocal,
 
+
*Attache un trombone au bout du fil ,
La règle est bloquée par le bout de pâte à modeler calé au-dessous et l'extrémité de celle-ci arrive au bord du verre.
+
*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).
{{Idea|Attention, le bout de pâte à modeler supérieur ne doit pas faire toute la largeur de la règle, afin de permettre à l'eau du glaçon de couler le long de la règle par la suite.}}<br />
+
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_174427.jpg
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165708-min.jpg
+
|Step_Picture_01=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_174447.jpg
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_192614-min.jpg
+
|Step_Picture_02=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_174722.jpg
|Step_Picture_02=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_192620-min.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
 
|Step_Title=Réaliser la manipulation
 
|Step_Title=Réaliser la manipulation
|Step_Content=- Dispose 3 glaçons dans un verre.
+
|Step_Content=*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.
 +
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_175623.jpg
 +
|Step_Picture_01=Cristaux_de_sel_IMG_20200410_012631.jpg
 +
|Step_Picture_02=Cristaux_de_sel_IMG_20200321_175658.jpg
 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Attendre et observer
 +
|Step_Content={{Warning|Attention à ne pas faire bouger ton expérience !}}
  
- Mets le quatrième glaçon sur la règle, calé au-dessus du bout de pâte à modeler.
+
*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
  
- Remplis d'eau chaude les deux verres, jusqu'à ras-bord.{{Warning|Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude ! D'une part pour que l'expérience fonctionne, mais aussi pour ne pas te brûler.
+
<blockquote>Que se passe-t-il dans le verre ? Le niveau de l'eau change-t-il ?</blockquote><br />
}}Il est important de remplir vraiment jusqu'à ras-bord.
+
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_VID_20200410_011336.mp4
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170120-min.jpg
+
|Step_Picture_01=Cristaux_de_sel_IMG_20200410_012645.jpg
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170135-min.jpg
 
|Step_Picture_02=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170141-min.jpg
 
|Step_Picture_03=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170149-min.jpg
 
|Step_Picture_04=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_192511-min.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Attendre 20-30 minutes
+
|Step_Title=Pour aller plus loin
|Step_Content=A ton avis, quel verre débordera en premier ? Celui rempli de 3 glaçons, ou l'autre ?
+
|Step_Content=Il est possible de tester la cristallisation en variant des paramètres :
  
Attends que tous les glaçons aient complètement fondu pour avoir la réponse.
+
* Est-ce que cela marche avec du sucre ?
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_gaelle-marcel-Xd_H7iOwKN0-unsplash-min.jpg
+
* La température change-t-elle le résultat ? Tu peux tenter l'expérience en plaçant un bocal sur un radiateur, un autre au frigo...  
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+
* 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 ?<br />
 +
|Step_Picture_00=Cristaux_de_sel_bloggif_5e806c3ee2a81.gif
 
}}
 
}}
 
{{Notes
 
{{Notes
|Observations=Les glaçons ont fondu au niveau des deux verres. Le premier verre, qui contient les trois glaçons, ne déborde pas, alors que le deuxième déborde.
+
|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=Une eau trop chaude au moment de la manipulation finale peut faire rater l'expérience.  
  
<br />
+
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.
|Avertissement=*Ne pas avoir rempli jusqu'à ras-bord les deux verres ;
+
|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.
*Si l'eau est trop chaude (entre 80 et 100 °C) alors les glaçons fondent trop vite, nous ne pourrons pas observer la fonte progressive des trois glaçons disposés dans le verre ;
+
|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.
*Si l'on prend des trop petits glaçons. Si jamais tu n'as pas de gros glaçons à disposition, il vaut mieux augmenter les quantités : quatre glaçons dans le premier verre et deux sur la règle.
 
|Explanations=Verre 1 : les glaçons sont déjà présents dans le verre avant que l'on verse l'eau et occupent donc un certain volume dans celui-ci. L’eau sous forme de glace occupe sensiblement la même place que lorsqu’elle est liquide. La fonte des trois glaçons ne fait pas augmenter le niveau de l'eau.
 
  
 +
Il observa qu'en cassant des cristaux de calcite de différentes formes, les fragments obtenus avaient toujours la même forme géométrique.
  
Verre 2 : Au début de l’expérience, le verre 2 est rempli d'eau à ras-bord. Au fur et à mesure de l’expérience, le glaçon sur la règle fond et ajoute de l’eau à ce verre déjà plein. A la fin de l’expérience, celui-ci déborde.
+
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.
  
Sur terre, la glace se forme soit sur la terre soit directement à la surface de l'eau. Selon l'endroit où ces glaces se forment, leur impact sur la montée des eaux ne sera pas le même.
+
On parle des 7 systèmes cristallins : cubique, quadratique, orthorhombique, monoclinique, triclinique, rhomboédrique, hexagonal.
|Deepen=Cette expérience permet d’expliquer la fonte des glaces sur la planète. As-tu déjà entendu parler de glaciers, de banquise et d’iceberg ?  
+
|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.
  
'''Le glacier''' se forme en général en haute montage ou au niveau des pôles grâce à l'accumulation de la neige. En se tassant sous son propre poids, la neige devient compacte : elle expulse progressivement l'air qu'elle renferme et se transforme en glace. Lorsqu’on parle de glaciers, on peut utiliser les mots calotte glaciaire et inlandsis : la calotte glaciaire est un très grand glacier, et l'inlandsis correspond à plus de 50 000 km² de glace terrestre (l’Arctique et l’Antarctique sont les deux seuls inlandsis qui existent à ce jour sur la planète).
 
  
 +
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.
  
'''La banquise''' se forme en mer, contrairement au glacier. Des cristaux de glace se forment lorsque l'eau atteint -1,8 °C. Ces cristaux se solidarisent et forment une couche de glace qui peut atteindre 3 à 4 mètres d'épaisseur. Parfois, un morceau de la banquise se détache et vient dériver en pleine mer : c’est ce qu’on appelle un '''iceberg'''.
 
  
  
Que se passe-t-il lorsque la banquise ou les glaciers fondent ?
+
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 +
|Related='''Expériences sur Wikidébrouillard'''
  
L’expérience nous montre que de la fonte de la glace déjà présente dans l’eau (= banquise ou iceberg) ne fait pas monter le niveau de l’eau (verre 1). Par contre, lorsque la glace terrestre (= glacier) fond, nous observons une augmentation du niveau de l'eau (verre 2).
+
[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/L%27oeuf_qui_flotte L'oeuf qui flotte]
  
Le résultat observé dans le verre 1 s'explique par le rôle de la '''poussée d'Archimède'''. Celle-ci correspond à la force verticale, dirigée de bas en haut, que subit un corps plongé dans un fluide (liquide ou gaz), opposée au poids du volume de fluide déplacé. La poussée d'Archimède permet d'expliquer notamment pourquoi un bateau flotte ou une montgolfière peut s'élever dans les airs, ou comment un plongeur ou un sous-marin peuvent contrôler leur flottabilité en faisant varier la pression d'un gaz dans un réservoir.
+
<br />
 
+
|Notes=Un site de passionnés dans la fabrication de cristaux : [http://cristallographie.free.fr/?title=Accueil Site de cristallogenèse]
 
 
{{Info|En réalité, l'eau sous forme de glace occupe un peu plus de place que l’eau liquide. Tu l'as peut-être déjà remarqué à la maison après avoir placé de l'eau ou un bac à glaçons au congélateur. Il arrive parfois aussi que le gel fasse éclater un tuyau d'eau mal protégé lorsque les températures sont très basses.
 
Ce phénomène est particulier à l'eau et à quelques autres composés et est lié aux propriétés chimiques des liaisons atomiques.
 
Cependant, comme tu l'as sans doute observé, les glaçons placés dans le verre 1 ne sont pas totalement immergés dans l'eau. Grâce à la poussée d'Archimède, on comprend ainsi que le volume de glace immergé correspond au volume d'eau nécessaire pour égaler le poids du glaçon (ou de l'iceberg !). Selon cette même loi, un glaçon produit en fondant le même volume d'eau que la glace solide occupait précédemment. Le niveau de l'eau reste donc le même.}}
 
 
 
 
 
A présent que nous avons compris comment la fonte des glaces entraîne la montée du niveau des océans, il reste à expliquer '''pourquoi''' ce phénomène se produit à l'heure actuelle. En effet, depuis un siècle, le niveau des mers et des océans s'est élevé d'environ 20 à 30 cm. Au cours de la même période, la température moyenne sur la planète a augmenté d'environ 0,8 °C (à 0,2 °C près). L'atmosphère et les océans sont intimement liés : lorsque la température de l'atmosphère augmente, celle des océans augmente aussi.
 
 
 
Le '''changement climatique''' est une des raisons principales de la montée des eaux.
 
 
 
 
 
Cependant, contrairement à ce que l'on pourrait penser intuitivement, la fonte des glaces n'explique pas à elle seule cette montée des eaux. Un autre phénomène lié à la hausse des températures joue également un rôle très important, il s'agit de la '''dilatation thermique'''. L’eau est un corps qui se dilate sous l’effet d’une augmentation de température.
 
 
 
La dilatation signifie l’augmentation du volume : lorsqu’un corps se dilate, il prend plus de place. Les molécules d’eau (les briques microscopiques qui composent l’eau) s’agitent lorsque la température augmente, et prennent donc plus de place. A titre d’exemple, imagine qu'une cinquantaine de personnes sont dans une grande salle : si les personnes restent immobiles ou bougent peu, elles tiennent facilement dans cet espace restreint. Par contre, si les personnes commencent à s’agiter, ou à danser, elles vont s’éloigner les unes des autres et prendre plus d’espace. C’est un peu pareil pour les molécules d’eau : quand la température augmente elles s’agitent, s’écartent les unes des autres, et le volume de l’eau augmente.                                                                       
 
 
 
  {{Info|Même si notre expérience ne mettait pas en évidence directement le rôle de la dilatation dans la montée du niveau de l'eau, celle-ci est toutefois bel et bien présente et il se pourrait d'ailleurs que son impact soit observable dans de bonnes conditions. En effet, dans l'expérience, nous avons utilisé de l'eau chaude pour faire fondre les glaçons plus vite. Une fois les glaçons fondus, ceux-ci ont fait légèrement baisser la température de l'eau contenue dans le verre 1 et ont donc provoqué une faible diminution de son volume. Cela pourrait donc avoir également contribué au résultat de l'expérience (le verre 1 ne déborde pas). Pour s'en assurer, on peut refaire l'expérience avec de l'eau froide et vérifier que nous obtenons bien les mêmes résultats. Dans ce cas, les conclusions de notre expérience resteraient toujours valables.}}   
 
 
 
 
 
La fonte des glaces et la dilatation thermique des eaux de surface des mers et océans, toutes deux liées au changement climatique, sont à l'origine de la hausse du niveau des océans (en réalité, de nombreux autres facteurs contribuent à la hausse observable, mais dans des proportions bien moindres). Les '''conséquences''' de cette montée des eaux risquent d'être dramatiques au cours des prochaines décennies. En effet, les modèles proposés par les chercheurs prédisent qu'à l'horizon 2100 l'élévation du niveau des eaux pourrait atteindre 50 cm, voire jusqu'à 3 m si on prend en compte les hypothèses les plus pessimistes ! Or, une grande part de la population mondiale vit aujourd'hui dans la zone littorale, et ce chiffre est en constante augmentation (634 millions de personnes vivraient ainsi à proximité des côtes et à une altitude inférieure à 10 m). Le retrait du trait de côte va donc provoquer des déplacements de ces populations et créer ce que l'on appelle des réfugiés climatiques. Les premiers territoires touchés seront d'une part les îles de faible altitude de l'Océan Pacifique (Tuvalu, Kiribati, etc.) et les pays où les densités de populations littorales sont les plus fortes, principalement en Asie (Chine, Inde, Bangladesh, Indonésie, Vietnam). Les humains ne seraient pas les seuls impactés, car les zones littorales sont aussi de grands réservoirs de biodiversité. Une montée des eaux pourrait entraîner la submersion et l'érosion de nombreux habitats, la salinisation des estuaires, l'accroissement des inondations, etc.
 
|Applications=Tu as sans doute déjà voulu rafraîchir une boisson en plein été en y ajoutant des glaçons. Tu as peut-être ainsi remarqué qu'il était plus facile de mettre beaucoup de glaçons dans le verre avant de verser ta boisson. Si tu ajoutes les glaçons après avoir rempli le verre, comme dans notre expérience, un petit nombre de glaçons le fera facilement déborder.<br />
 
|Objectives=*Manipuler 2 états de l'eau : le solide et le liquide ;
 
*Introduire la poussée d'Archimède et la dilatation thermique ;
 
*Comprendre la montée du niveau des océans ;
 
*Introduire le changement climatique.
 
|Animation=Il est possible de rajouter une histoire à cette expérience, avec des personnages tels que Kader l'ours polaire et Jeannot le manchot, tous deux habitant respectivement en Arctique et en Antarctique. Ils cherchent à comprendre pourquoi l'eau monte chaque année.
 
|Notes=Lien "C'est pas sorcier - L'eau ça glace" : https://www.youtube.com/watch?v=u7DmuGIAm_o
 
  
 +
Sur Wikipédia :
  
Lien Futura-sciences sur la montée des eaux : https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/mer-niveau-mer-oceans-monte-945/
+
* [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 :
  
Lien Futura-sciences expliquant pourquoi l'eau sous forme de glace occupe plus de place que l'eau liquide : https://www.futura-sciences.com/sciences/questions-reponses/molecule-glace-prend-elle-plus-place-eau-liquide-7327/
+
* [http://www.chez.com/pgosse/gem/syscrist.htm Les sept systèmes cristallins]
 
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{{Tuto Status
 
{{Tuto Status
 
|Complete=Published
 
|Complete=Published
 
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Version du 10 avril 2020 à 12:41

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

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 le matériel

  • 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.


Étape 3 - Préparer l'expérience

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).


Étape 4 - Réaliser la manipulation

  • 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.


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 - Pour aller plus loin

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 ?




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.



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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.

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