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| | {{Tuto Details | | {{Tuto Details |
| − | |Main_Picture=Transforme_la_couleur_du_jus_de_choux_rouge_Couleur_qui_changent_Chou_rouge.jpg | + | |Main_Picture=Chaleur_et_couleur_180px-Bougie.jpg |
| | |Licences=Attribution (CC-BY) | | |Licences=Attribution (CC-BY) |
| − | |Description=La couleur du jus de choux-rouge est bleue... Pourras-tu la faire devenir rose, verte, jaune ou encore bleue ciel? | + | |Description=Pourquoi la chaleur influe-t-elle sur la couleur du métal? |
| − | |Disciplines scientifiques=Chemistry, Life Sciences, Optical | + | |Disciplines scientifiques=Astronomy, Matter Sciences, Optical, Physics |
| | |Difficulty=Easy | | |Difficulty=Easy |
| | |Duration=10 | | |Duration=10 |
| | |Duration-type=minute(s) | | |Duration-type=minute(s) |
| − | |Tags=jus, choux rouge, chimie, acide, base, pH, indicateur coloré, décoction | + | |Tags=matière, chaleur, bougie, fer, métal, température |
| − | }}
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| − | {{Introduction
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| − | |Introduction=Comment faire de la chimie sans danger, sans se ruiner et sans polluer ?
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| − | | |
| − | Cette expérience est présentée dans l'émission des Petits Débrouillards Jus de citron N°1 : Qu’est-ce qui fait changer la couleur du choux rouge ?
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| − | | |
| − | <br />
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| − | | |
| − | *
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| − | *
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| − | * Du soda translucide (limonade, tonic…)
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| − | * De la lessive en poudre
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| − | *
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| − | * Une photo de gamme étalon de jus de chou rouge (incluse dans cette fiche)
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| − | * De l’eau de mer (facultatif)
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| − | | |
| − | <br />
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| | }} | | }} |
| | + | {{Introduction}} |
| | {{TutoVideo | | {{TutoVideo |
| | |VideoType=Youtube | | |VideoType=Youtube |
| − | |VideoURLYoutube=https://www.youtube.com/watch?v=cYDrdExxAoQ&list=PLh-wFno1NyFxivBpvZvyaSwoFYvksYP3n&index=1 | + | |VideoURLYoutube=https://www.youtube.com/watch?v=isyFDluD9Xg&feature=youtu.be |
| | }} | | }} |
| | {{Materials | | {{Materials |
| | |ItemList={{ItemList | | |ItemList={{ItemList |
| − | |Item=Choux rouge | + | |Item=Fil de fer |
| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Couteau
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Cuillère
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Passoire
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Bouilloire
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Eau
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Boisson gazeuse
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Lessive
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Bicarbonate
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Citron
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Vinaigre
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| − | }}{{ItemList
| |
| − | |Item=Pot en verre
| |
| | }}{{ItemList | | }}{{ItemList |
| − | |Item=Entonnoir | + | |Item=Bougie |
| | }}{{ItemList | | }}{{ItemList |
| − | |Item=Bouteille de verre | + | |Item=Pince coupante |
| | }}{{ItemList | | }}{{ItemList |
| − | |Item=Saladier | + | |Item=Briquet |
| | }} | | }} |
| | }} | | }} |
| | {{Tuto Step | | {{Tuto Step |
| − | |Step_Title=Rassembler le matériel | + | |Step_Title=Préparation du matériel |
| − | |Step_Content=Un saladier pouvant contenir de l’eau bouillante | + | |Step_Content=Munis-toi de : |
| − | | |
| − | Une bouilloire ou un micro-ondes
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| − | | |
| − | 7 pots de yaourt en verre (ou des bocaux transparents)
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| − | | |
| − | Une passoire
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| − | | |
| − | Un entonnoir
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| − | | |
| − | Un couteau
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| − | Des petites cuillères
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| − | | |
| − | Une bouteille translucide
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| − | Du chou rouge
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| − | | |
| − | De l’eau du robinet
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| − | | |
| − | Une photo de gamme étalon de jus de chou rouge (incluse dans cette fiche)
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| − | Les produits à tester :
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| − | De la boisson gazeuse de type soda translucide (limonade, tonic…)
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| − | | |
| − | De la lessive en poudre
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| − | | |
| − | Du bicarbonate de sodium
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| − | | |
| − | Du jus de citron
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| − | | |
| − | Du vinaigre blanc
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| − | | |
| − | De l’eau de mer (facultatif)
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| − | }}
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| − | {{Tuto Step
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| − | |Step_Title=Décoction de chou rouge
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| − | |Step_Content=Prévoir un demi chou rouge pour environ 3 litres de jus
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| − | Coupe le chou rouge en dés et les déposer dans un saladier
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| − | | |
| − | Recouvre largement les dés de chou rouge d’eau bouillante
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| − | | |
| − | Laisse mariner jusqu’à ce que l’eau soit fortement colorée.
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| − | | |
| − | A l’aide de l’entonnoir, verse le liquide dans une bouteille à travers la passoire pour éliminer les morceaux de chou
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| | | | |
| − | Si le jus est très foncé, on peut le diluer à l’eau, mais pas trop, pour qu’il reste d’un violet intense.
| + | * 2 fils de fers de 20 cm environ |
| − | | + | * 1 bougie |
| − | N.B. : Attention, le jus de chou rouge peut se conserver frais environ une journée au frigo, on peut aussi le congeler facilement. Mais à température ambiante il se dégrade vite et son odeur devient insupportable !
| + | * 1 pince coupante |
| − | |Step_Picture_00=Transforme_la_couleur_du_jus_de_choux_rouge_chou_rouge.jpeg
| + | * 1 briquet (ou tout objet permettant d'allumer la bougie) |
| − | |Step_Picture_01=Transforme_la_couleur_du_jus_de_choux_rouge_chouuu.jpeg
| + | {{Warning|Attention ! Utilise la pince et le briquet en présence d'un adulte !}}<br /> |
| | }} | | }} |
| | {{Tuto Step | | {{Tuto Step |
| − | |Step_Title=Fais changer la couleur de ton jus | + | |Step_Title=Préparation de l'expérience |
| − | |Step_Content=Verse du jus de chou rouge dans chaque pot (jusqu’à la moitié de la hauteur environ). | + | |Step_Content=* Coupe deux fils de fer d'au moins 20 cm afin de ne pas te brûler. |
| − | | + | * Fais une torsade avec les fils de fer. |
| − | Met de côté un pot qui servira de témoin (c’est à dire de référence).
| + | * Allume la bougie. |
| − | | + | |Step_Picture_00=Chaleur_et_couleur_Chaleur_et_couleur_50340679_241827496710000_7893174885227167744_n.jpg |
| − | Dans chaque pot, verse un peu du produit à tester puis agite le pot ou mélange avec une cuillère propre.
| + | |Step_Picture_01=Chaleur_et_couleur_Chaleur_et_couleur_50340661_397317357705943_6147794210146746368_n.jpg |
| − | | |
| − | Tu peux tester d'autres produits présents dans ta maison (sel, tomate, eau, etc)
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| − | | |
| − | Que remarque-tu ? Peut tu classer tes verres par couleur ? Quel point commun entre les produits qui rendent le jus bleu et ceux qui rendent le jus rose ?
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| − | | |
| − | Compare la couleur du mélange avec celles de la gamme étalon de jus de chou rouge .
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| − | |Step_Picture_00=Transforme_la_couleur_du_jus_de_choux_rouge_couleurs_chou_rouge.jpg | |
| | }} | | }} |
| | {{Tuto Step | | {{Tuto Step |
| − | |Step_Title=Pour aller plus loin | + | |Step_Title=Expérimentation |
| − | |Step_Content=- Tu peux souffler avec une paille dans un verre de jus dilué avec de l'eau. | + | |Step_Content=* Expose les fils de fer à la flamme de la bougie. De quelle couleur est la partie au bord de la flamme ? |
| − | | + | * Fais descendre les fils de fer jusqu'à la partie bleue de la flamme. Qu'est ce qui change sur le bout des fils de fer ? |
| − | - Fais de la magie en changeant la couleur de ton produit avec plusieurs liquides transparents comme l'eau (le vinaigre et le sel ou le bicarbonate dilué par exemple)
| + | |Step_Picture_00=Chaleur_et_couleur_Chaleur_et_couleur_50537493_384879948983562_7925485829705695232_n.jpg |
| | + | |Step_Picture_01=Chaleur_et_couleur_Chaleur_et_couleur_50422537_290597748320592_1358211638456483840_n.jpg |
| | }} | | }} |
| | {{Notes | | {{Notes |
| − | |Observations=Le jus de chou rouge, violet au départ, change de couleur selon le produit avec lequel on le mélange. On obtient plusieurs couleurs différentes, selon le produit testé. Avec le jus de citron et le vinaigre, le mélange devient rose, avec le bicarbonate il devient bleu, avec la lessive, il devient vert ou vert-jaune, tandis qu’avec l’eau du robinet, il reste violet même s’il s’éclaircit légèrement. | + | |Observations=Quand on expose les fils de fer à la flamme, on remarque un changement de couleur : ils deviennent rouges. Quand on fait descendre les fils dans la flamme, ils passent du bleu au blanc. |
| − | | + | |Avertissement=Eteindre la flamme |
| − | Si l’on mélange de l’eau de mer fraîche avec le jus de chou rouge, le mélange obtenu est bleuté à bleu.
| + | |Explanations=Le métal chauffé prend différentes couleurs. En réalité, il prend une couleur bien précise pour une température donnée. Pourquoi telle couleur est associée à telle température? |
| − | | |
| − | Si tu as essayé de souffler dedans avec un paille, tu peux voir que le gaz qui sors de tes poumons est un peu acide aussi !
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| − | | |
| − | <br />
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| − | | |
| − | * le vinaigre (pH = 2,5 à 3, couleur obtenue : rose vif)
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| − | * le bicarbonate de sodium (pH = 8,4, couleur obtenue : bleu)
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| − | * le soda (3 à 5 selon le soda, couleur obtenue : rose vif à rose violacé). De nombreux sodas, dont le cola, contiennent en effet de l’acide citrique, qui est tout simplement l’acide présent naturellement dans le citron.
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| − | * le jus de citron (pH = 2,5 environ, couleur obtenue : rose vif)
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| − | * la lessive (pH = 11 à 13, couleur obtenue : vert à jaune verdâtre)
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| − | * l'eau du robinet : son pH est souvent proche du neutre (pH = 7), mais cela varie beaucoup d’un lieu à l’autre. L’eau pure (que l’on peut préparer en laboratoire) est seulement constituée de molécules H2O et son pH = 7.
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| − | | |
| − | (test optionnel : l’eau de mer dans nos régions a un pH voisin de 8, elle est donc basique (couleur obtenue : bleu)
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| − | | |
| − | <br />
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| − | |Avertissement=Si le jus est trop concentré, il te faudra mettre plus de produit à tester. Tu peux diluer ton jus avec de l'eau ! | |
| − | | |
| − | Si tu met tous les produits dans un seul verre, tu verras d'autres réactions mais il te sera moins facile de classer les produits et tu ne pourras pas obtenir un arc en ciel.
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| − | |Explanations=La couleur du jus de chou rouge change selon l'acidité du produit avec lequel on le mélange. Un colorant dont la couleur change en fonction de l'acidité d'un liquide est appelé indicateur. | |
| − | | |
| − | Les produits acides comme le jus de citron, le vinaigre, ou encore le soda font passer la couleur du jus de chou rouge du violet au rose.
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| − | | |
| − | Il existe aussi des produits basiques, le contraire des produits acides en chimie. C’est le cas du bicarbonate et de l’eau de mer, qui font passer le jus de chou rouge du violet au bleu, et aussi de la lessive, qui est encore plus basique, et donne un mélange vert ou jaune.
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| − | | |
| − | On dit que le jus de chou rouge est un indicateur colorimétrique de pH. Le « pH » est le nom que l’on donne au niveau d’acidité en chimie.
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| − | |Deepen=En chimie, le pH est représenté par un chiffre situé entre 0 et 14. Les produits acides ont un pH inférieur à 7, cela signifie que les acides qu’ils contiennent sont plus forts que les bases qu'ils contiennent. C’est le côté acide qui domine. Les produits basiques ont un pH supérieur à 7, cela signifie que les bases qu’ils contiennent sont plus fortes que les acides qu’ils contiennent, c’est alors le côté basique qui domine.
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| − | | |
| − | Lorsqu'un produit contient des bases et des acides de forces égales, on dit qu'il est neutre, et son pH est de 7. Un produit dont le pH est égal ou proche de 1 est appelé un « acide fort ». Un produit est une « base forte » si son pH est égal ou proche de 14. Ce sont des produits très corrosifs, autrement dit ils peuvent brûler la peau et dissoudre des matériaux.
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| − | | |
| − | Le jus de chou rouge est un indicateur colorimétrique de pH, sa couleur change selon le pH des produits avec lesquels on le mélange. Pour connaître approximativement le pH d’un produit, il suffit de comparer la couleur obtenue lorsqu’on le mélange avec un produit avec les couleurs que l’on obtient avec des produits de pH connu. Cette référence est une gamme étalon, comme sur la photo ci-dessous, où l’on découvre les couleurs que prend le jus de chou rouge à différents pH.
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| − | | |
| − | En comparant les couleurs, on arrive à estimer le pH des produits que l’on test.
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| − | | |
| − | <br />
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| − | |Applications=Il existe plusieurs méthodes de mesure du pH, plus ou moins précises : on peut utiliser des indicateurs colorimétriques naturels ou de synthèse, du papier pH, qui est un papier imprégné d’un indicateur colorimétrique (mais dont la mesure est assez peu précise), ou avoir recours à un pH-mètre pour une mesure très précise.
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| − | | |
| − | | |
| − | Le pH est une notion très importante en chimie, mais aussi pour l’environnement, dans l’alimentation, la médecine…
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| − | - Le pH d’un milieu aquatique détermine les organismes qui peuvent y vivre. Des variations importantes de pH peuvent modifier la croissance ou le comportement de certaines espèces, ou même menacer leur survie. Si l’on possède un aquarium, il est indispensable de vérifier régulièrement le pH de l’eau pour garantir le bien être des plantes et des animaux qui y vivent.
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| − | | |
| − | - Certaines plantes poussent mieux sur des sols acides, comme les orchidées ou les peupliers. D'autres préfèrent les sols neutres, comme la camomille. Le chou rouge et quelques autres plantes indiquent sur quel type de sol elles grandissent: leur couleur varie en fonction du pH du sol. On les appelle plantes indicatrices. Sur les sols acides, le chou est plutôt rouge, sur les sols basiques plutôt bleu.
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| − | - Dans la consommation humaine, on retrouve beaucoup d’aliments acides : fruits et jus de fruits (agrumes surtout), tomates, vinaigre, sodas… Ces aliments peuvent avoir des effets négatifs s’ils sont consommés en excès ou si l’on souffre de certains problèmes de santé (ulcère à l’estomac, remontées gastriques…). En cuisine, on peut diminuer l’acidité d’une préparation en y ajoutant des produits alimentaires basiques, comme le bicarbonate de sodium.
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| − | | |
| − | - Tu as peut-être aussi déjà entendu dans les publicités l'expression «pH neutre pour la peau». En effet, notre peau est légèrement acide (elle a un pH un peu inférieur à 6) c'est pourquoi la survie des bactéries et des champignons sur notre peau est difficile. Un nettoyage exagéré avec du savon peut augmenter le pH de la peau et la rendre plus sensible. C'est pourquoi il existe, particulièrement pour les peaux sensibles, des savons qui ont le même pH que la peau - leur pH est neutre pour la peau.
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| − | |Related=Jus de citron N°1 : Qu’est-ce qui fait changer la couleur du choux rouge ? https://www.youtube.com/watch?v=cYDrdExxAoQ&list=PLh-wFno1NyFxivBpvZvyaSwoFYvksYP3n&index=1
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| − | '''Expériences sur Wikidébrouillard :'''
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| − | [http://www.wikidebrouillard.org/index.php/Encre_qui_dispara%C3%AEt_et_r%C3%A9-appara%C3%AEt Encre qui disparaît et ré-apparaît]
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| − | | |
| − | [http://www.wikidebrouillard.org/index.php/PH_des_aliments PH des aliments]
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| − | [[Accidations des océans|Acidifications des océans]]
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| − | |Objectives=Comprendre les notions de pH, d’acide, de base
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| − | | |
| − | Créer des réactions acides-bases
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| − | | |
| − | Savoir utiliser un indicateur colorimétrique
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| − | | |
| − | Savoir utiliser une gamme-étalon
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| − | | |
| − | Comprendre le rôle d’un témoin dans une expérience
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| − | |Animation=Il est intéressant d’animer cette série d’expériences comme un jeu. L’animateur aura de préférence préparé le jus de chou rouge à l’avance et peut commencer en introduction par faire deviner au groupe la nature de cet étrange liquide violet, à son aspect, son odeur, voire à son goût si les participants ont le courage de goûter. Attention cependant à ne pas révéler à quoi va servir le jus de chou rouge dans cette expérience !
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| − | | |
| − | L’animateur peut ensuite inviter les participants à « faire des expériences » avec le jus de chou rouge, en les encourageant à bien observer et bien retenir le résultat de chaque test. Pour cela le groupe aura accès au panel de produits à tester listé en haut de cette fiche (auquel on peut ajouter les produits que l’on veut).
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| − | | |
| − | Après avoir laissé le groupe expérimenter, l’animateur peut proposer aux participants de faire partager leurs observations, de faire des démonstrations, puis les inviter à formuler des hypothèses sur ce qui modifie la couleur du jus de chou rouge, et les différences entre les produits testés.
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| − | | |
| − | Si besoin, on peut guider les participants en leur demandant ce qu’ils connaissent des produits testés, et si certains produits ont donné des couleurs proches ou identiques. Le vinaigre et le jus de citron donnent une couleur rose au jus de chou rouge. Demander le point commun entre ces produits. Le groupe trouvera certainement qu’ils sont acides. L’animateur pourra ensuite compléter les informations échangées avec les données essentielles sur le pH, les acides et les bases, et la notion d’indicateur colorimétrique.
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| − | |Notes=Article de Wikipedia sur le pH :
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| | | | |
| − | https://fr.wikipedia.org/wiki/Potentiel_hydrog%C3%A8ne
| + | L'augmentation de la température crée une agitation des atomes, ils se choquent les uns les autres et cela excite leurs électrons : dans certains cas, un électron récupère de l'énergie venant du choc. Ensuite, l'électron reperd cette énergie, en émettant un photon. |
| | | | |
| − | Plus d’informations sur le pH sur le site du CNRS :
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| | | | |
| − | http://www.cnrs.fr/cnrs-images/chimieaulycee/THEMES/acidite/ph.htm
| + | Plus la température est élevée, plus le mouvement est puissant, plus l'énergie des chocs est grande, et plus les électrons sont excités. Donc l'énergie lumineuse augmente avec la température. Or la couleur d'un photon correspond à son énergie. Un photon infra-rouge (IR) a moins d'énergie qu'un photon rouge, qui en a moins qu'un jaune, qui en a moins qu'un bleu, qui en a moins qu'un ultra-violet... À température ambiante, les photons émis sont infra-rouges et invisibles. En augmentant la température, un mélange de photons IR et de photons rouges commence à être émis (cas du fer porté "au rouge"), puis en montant encore on obtient un mélange IR/rouge/jaune (on voit une couleur orangée), puis un mélange de tout le spectre visible (on voit du blanc), puis un mélange vu comme bleu, etc. |
| | + | |Deepen=On peut associer le phénomène du métal chauffé à l'observation des astres. On peut en effet déterminer la température des étoiles dont on connaît la couleur. Par exemple une étoile bleue comme Rigel a une température de surface de 20000°C. |
| | + | |Applications=Grâce à cela, on comprend pourquoi notre soleil est jaune. On peut par le suite essayer de comprendre pourquoi il y a deux couleurs dans une flamme. |
| | }} | | }} |
| | {{Tuto Status | | {{Tuto Status |
Pourquoi la chaleur influe-t-elle sur la couleur du métal?
Auteur 
Tess | Dernière modification 22/05/2020 par Bolido
Durée
10 minute(s) minute(s)
Disciplines scientifiques
Astronomie, Science de la matière, Optique, Physique
Pourquoi la chaleur influe-t-elle sur la couleur du métal?
Durée
10 minute(s) minute(s)
Disciplines scientifiques
Astronomie, Science de la matière, Optique, Physique
<languages />
Licence : Attribution (CC-BY)
matière, chaleur, bougie, fer, métal, température
Chaleur_et_couleur_180px-Bougie.jpg
Étape 1 - Préparation du matériel
Munis-toi de :
- 2 fils de fers de 20 cm environ
- 1 bougie
- 1 pince coupante
- 1 briquet (ou tout objet permettant d'allumer la bougie)
Attention ! Utilise la pince et le briquet en présence d'un adulte !
Étape 2 - Préparation de l'expérience
- Coupe deux fils de fer d'au moins 20 cm afin de ne pas te brûler.
- Fais une torsade avec les fils de fer.
- Allume la bougie.
Étape 3 - Expérimentation
- Expose les fils de fer à la flamme de la bougie. De quelle couleur est la partie au bord de la flamme ?
- Fais descendre les fils de fer jusqu'à la partie bleue de la flamme. Qu'est ce qui change sur le bout des fils de fer ?
Observations : que voit-on ?
Quand on expose les fils de fer à la flamme, on remarque un changement de couleur : ils deviennent rouges. Quand on fait descendre les fils dans la flamme, ils passent du bleu au blanc.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Eteindre la flamme
Explications
Le métal chauffé prend différentes couleurs. En réalité, il prend une couleur bien précise pour une température donnée. Pourquoi telle couleur est associée à telle température?
L'augmentation de la température crée une agitation des atomes, ils se choquent les uns les autres et cela excite leurs électrons : dans certains cas, un électron récupère de l'énergie venant du choc. Ensuite, l'électron reperd cette énergie, en émettant un photon.
Plus la température est élevée, plus le mouvement est puissant, plus l'énergie des chocs est grande, et plus les électrons sont excités. Donc l'énergie lumineuse augmente avec la température. Or la couleur d'un photon correspond à son énergie. Un photon infra-rouge (IR) a moins d'énergie qu'un photon rouge, qui en a moins qu'un jaune, qui en a moins qu'un bleu, qui en a moins qu'un ultra-violet... À température ambiante, les photons émis sont infra-rouges et invisibles. En augmentant la température, un mélange de photons IR et de photons rouges commence à être émis (cas du fer porté "au rouge"), puis en montant encore on obtient un mélange IR/rouge/jaune (on voit une couleur orangée), puis un mélange de tout le spectre visible (on voit du blanc), puis un mélange vu comme bleu, etc.
Plus d'explications
On peut associer le phénomène du métal chauffé à l'observation des astres. On peut en effet déterminer la température des étoiles dont on connaît la couleur. Par exemple une étoile bleue comme Rigel a une température de surface de 20000°C.
Applications : dans la vie de tous les jours
Grâce à cela, on comprend pourquoi notre soleil est jaune. On peut par le suite essayer de comprendre pourquoi il y a deux couleurs dans une flamme.
Dernière modification 22/05/2020 par user:Bolido.
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