Poivre dans l'eau : Différence entre versions

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|Description=Cette expérience amusante met en évidence la tension superficielle de l'eau.
 
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Version du 1 juin 2020 à 12:05

Auteur avatarTess | Dernière modification 1/06/2020 par Elise

Introduction

Du poivre qui flotte et s'enfuit devant le liquide vaisselle ?

Video d'introduction

Étape 1 - Réunir le matériel

  • une assiette ou un récipient avec de l'eau
  • du poivre moulu
  • un pique à brochette
  • du liquide vaisselle ou du savon liquide





Étape 2 - Préparer l'expérience

Dépose du poivre uniformément à la surface de l'eau et trempe le pique à brochette dans le liquide vaisselle



Étape 3 - Réaliser la manipulation

Dépose le bout du pique à brochette avec du produit vaisselle au milieu de l'assiette.


Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Dès que l'on dépose le produit vaisselle à la surface de l'eau avec le pic à brochette, le poivre se disperse et s'éloigne du pic.

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

  • L'eau n'est pas propre (résidus d'aliments, de produit vaisselle ou autre)
  • L'eau a été mélangée une fois le poivre ajouté

Explications

Si l'on regarde l'eau au microscope, on observe que l'eau est constitué de pleins de petites particules d'eau, appelées molécules d'eau.

Au contact de l'air, les molécules d'eau se resserrent entre elles et forment une membrane, comme une couche protectrice. La force qui permet la formation de cette membrane s'appelle la tension superficielle. C'est grâce à la tension superficielle que le poivre flotte sur l'eau.

Le liquide vaisselle est une substance qui va diminuer la tension superficielle de l'eau. Le poivre va essayer de se déplacer vers un endroit où la tension superficielle est plus forte, c'est pourquoi il s'éloigne de l'endroit où la goutte de liquide vaisselle est tombé.

Plus d'explications

Explication de la tension superficielle

Chaque molécule d'eau est attirée par ses voisines. Les molécules sont reliées entre elles par des liaisons électriques et magnétiques, c'est ce qu'on appelle la cohésion. La cohésion est facilement observable dans un verre d'eau : l'eau est "entière", les molécules ne se baladent pas toutes seules, elles sont toutes ensembles collées les unes aux autres.

Que se passe-t-il à la surface de l'eau ? Les molécules d'eau qui sont à la surface ont moins de voisines: elles ont des molécules d'eau uniquement en dessous. Elles vont donc se lier à moins de molécules d'eau, mais les liaisons seront beaucoup fortes. Cette force de liaison se matérialise par une membrane où la tension est plus forte, c'est ce qu'on appelle la tension superficielle.


Pourquoi le poivre fuit avec le produit vaisselle?

En touchant la surface de l'eau avec du détergent à vaisselle, on affaiblit la tension superficielle, cet effet se propage et le poivre se disperse, car la tension superficielle sur le bord du plat est supérieure à celle que l'on retrouve au centre; le poivre est donc attiré vers le bord du plat. Le liquide vaisselle est un agent tensioactif, c'est à dire qu'il modifie la tension superficielle entre deux surfaces (dans ce cas-ci en l'abaissant). Un agent tensioactif est amphiphile,il est constitué de deux parties de polarité différente: l’une lipophile (qui peut se lier aux matières grasses) et l’autre hydrophile (qui peut se lier à l’eau).


Applications : dans la vie de tous les jours

  • Utilisation du liquide vaisselle pour enlever la graisse Comme vu précédemment le liquide vaisselle est un agent tensio-actif. Il accroche la graisse, et l'élimine avec l'eau.
  • Le gerris marche sur l'eau grâce à la tension superficielle (voir expérience 'Trombone qui flotte' ci-dessous

Vous aimerez aussi

Trombone qui flotte

Lait psychédélique

Bateau savon


Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Aborder le phénomène de tension superficielle

Comprendre comment fonctionne le produit vaisselle

Pistes pour animer l'expérience

Il est possible de tourner l'animation sous forme de défi, en mettant une pièce au milieu de l'assiette, sous l'eau. Les participants vont devoir récupérer le trésor sans se faire mordre par les piranhas (représentés par le poivre).

Sources et ressources

Le liquide vaisselle est comme le savon un détergent aux propriétés tensioactives (Wikipédia)

La tension superficielle (vidéo C'est pas sorcier)

Dernière modification 1/06/2020 par user:Elise.

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