Grâce à cette expérience découvrez comment se forment les cristaux!
Difficulté
Technique
Durée
1 jour(s)
Disciplines scientifiques
Chimie, Science de la terre, Science de la matière
Sommaire
- 1 Introduction
- 2 Étape 1 - Rassemblez le matériel
- 3 Étape 2 - Préparez votre support
- 4 Étape 3 - Préparez votre solution saturée en alun
- 5 Étape 4 - Mettre votre forme dans la solution saturée
- 6 Étape 5 - Patience...
- 7 Étape 6 - ... et on observe !
- 8 Étape 7 - Bonus : si tu trouves que ta forme n’est pas assez cristallisée
- 9 Comment ça marche ?
- 10 Éléments pédagogiques
- 11 Commentaires
Introduction
Peut-être êtes vous déjà tombé.es en admiration devant la beauté de certains cristaux.
Mais comment se forment-ils?
Pourquoi ont-ils des formes différentes?
Tentons de répondre partiellement à ces questions à l'aide de cette expérience.- Matériel et outils
Alun de potassium
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Poudre d'alun de potassium. Disponible dans les grands pharmacies, en ligne ou dans les drogueries.
Environ 5€ les 250g.
Ficelle 
La ficelle est une corde constituer de plusieurs brins
Pot en verre 
Pot en verre (récupéré après consommation de yaourt, etc.)
Crayon 
Long et fin, souvent polygonal et parfois coloré à l'extérieur, le crayon est un outil simple qui sert à écrire. Les mines sont parfois de couleurs différentes. Les mines de graphite des crayons à papier ont des duretés différentes (HB, H, etc.).
Bouilloire 
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.
Cuillère à café 
Cuillère à café
Cure-dents 
Les cure-dents sont généralement de bois, mais ils peuvent aussi être en plastique, ou en métal. Les plus vieux cure-dents étaient des brindilles de bois ou étaient faits d'os. Le cure-dent est taillé soit en pointe, soit en biseau. Ils mesurent en moyenne 5 ou 6 centimètres.
Les marocains utilisent les tiges de la plante ammi visnaga pour se curer les dents.
Colorant 
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. Colle 
Colle
Eau 
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.
Étape 1 - Rassemblez le matériel
Matériel nécessaire pour cette expérience :
- sachet d’alun de potassium
- du fil de nylon OU de la ficelle de cuisine
- un petit pot en verre OU un verre qui ne craint rien
- un crayon OU un stylo
- une bouilloire
- une cuillère à café (une vieille de préférence) OU un objet pour remuer
- une demi-coquille d’œuf OU du fil chenille OU un cure-dent
- de l’eau
- facultatif : colorant alimentaire OU cartouche d’encre
- facultatif : de la colle non soluble à l’eau et un pinceau
Étape 2 - Préparez votre support
La demi-coquille d’œuf, le fil chenille ou le cure-dent vont servir de support pour faire pousser les cristaux.
- Si vous utiliser du fil chenille, donnez lui la forme de votre choix et accrochez le fil de nylon ou la ficelle de cuisine au bout de votre forme.
- Si vous utilisez un cure-dent, accrochez le fil de nylon à un des bouts.
- Si vous utilisez une coquille d’œuf, prenez soin de bien la nettoyer et d’enlever la peau blanche à l’intérieur. Puis étalez de la colle au pinceau dans la face intérieure de la coquille, et saupoudrez de poudre d’alun.
Étape 3 - Préparez votre solution saturée en alun
- Faites bouillir de l’eau et la verser dans un pot (idéalement pas plus grand qu’un verre à eau).
- Verser petit à petit la poudre d’alun et remuer ; en ajouter jusqu’à ce qu’elle ne se dissolve plus quand on en rajoute (c’est-à-dire que la poudre ne « disparait » plus dans l’eau, et se dépose au fond quand on remue le mélange).
On dit alors que la solution est « saturée ».
- Facultatif : Ajouter du colorant dans votre mélange. N’hésitez pas à en mettre une bonne quantité pour avoir un liquide bien coloré.
Étape 4 - Mettre votre forme dans la solution saturée
- Si vous avez choisi d’utiliser un cure dent ou un fil chenille, suspendez le dans le bocal à l’aide du crayon à papier de manière à ce que votre forme ne touche ni les bords, ni le fond du bocal.
- Si vous avez choisi une coquille d’œuf, déposez la simplement au fond du récipient.
Étape 5 - Patience...
- Placez votre récipient de manière à ne pas avoir à le bouger pendant les prochaines 24h : les déplacements du pot risquent de perturber votre expérience !
- Attendez 24h, mais n’hésitez pas à jeter un coup d’oeil régulièrement !
Étape 6 - ... et on observe !
Qu’observes-tu ?
À ton avis qu’est ce qui a permis la formation de ces cristaux ?
Où les trouve-t-on majoritairement ?
Étape 7 - Bonus : si tu trouves que ta forme n’est pas assez cristallisée
- Enlève la forme de ton pot et place le dans une casserole au bain marie.
- Quand le liquide dans le pot est chaud, remue le jusqu’à ce que les cristaux déposés au fond se diluent de nouveau.
- Saupoudre ta forme avec un peu de poudre d’alun s’il t’en reste.
- Recommence l’expérience à partir de l’étape 4.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
L'eau du bocal a refroidi.
Il y a formation de cristaux sur ta forme et au fond du récipient.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Ne pas mettre suffisamment d'alun.
Remuer le bocal pendant la phase de formation des cristaux.
Explications
Rappelons que nous avons saturé l'eau en poudre d'alun. Avec le temps, l'eau du bocal refroidi, or la poudre d'alun se dilue mieux dans l'eau chaude que dans l'eau froide : donc en refroidissant le "trop plein" d'alun dilué est "rejeté" par l'eau, on dit qu'il précipite.
Quand il précipite, les petites molécules d'alun ont tendance à se coller les unes aux autres : il y a donc une formation de cristaux.
Applications : dans la vie de tous les jours
Il se passe un phénomène similaire sous nos pieds, dans la couche terrestre, où se forment les cristaux, qu'on retrouve parfois à la surface.
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Éléments pédagogiques
Sources et ressources
Expérience réalisée par d'autres internautes :
https://www.youtube.com/watch?reload=9&v=u495RujmLrw
La même chose, mais avec du sucre :
https://www.youtube.com/watch?v=Yfvfo71ZOlU
Dernière modification 25/11/2020 par user:Ben.
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