Feux d’artifice de table
Cette expérience sur des liquides immiscibles crée un spectacle coloré au ralenti dans un bocal.
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Ce qu’il te faut
- De l’eau tiède
- 2 ou 3 cuillères à soupe d’huile (liquide)
- Du colorant alimentaire (de préférence de plusieurs couleurs)
- Un bocal transparent ou un grand verre
- Un bol ou un contenant
- Une cuillère ou une fourchette
- Une serviette pour nettoyer
Attention! Le colorant alimentaire est salissant.
Étapes de l’activité
- Verse l’huile dans le bol.
- Ajoute deux ou trois gouttes de colorant alimentaire à l’huile. Si tu emploies plus d’une couleur, ajoute trois gouttes de chaque couleur. Comment se mélangent-elles à l’huile?
- Défais les boules de colorant alimentaire qui se forment dans l’huile en agitant un peu ce liquide à la fourchette. Après, attends un peu. Qu’est-ce qui arrive au colorant?
- Remplis le bocal transparent d’eau tiède, jusqu’aux trois-quarts.
- Verse le contenu du bol (l’huile et le colorant) dans le bocal.
Admire les feux d’artifice!
Qu’est-ce qui se passe?
L’eau et l’huile sont immiscibles, c’est-à-dire qu’elles ne se mélangent pas.
Une molécule d’eau (H2O) est composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène, ce qui la rend polaire : une charge partiellement négative du côté de l’atome d’oxygène et une charge partiellement positive du côté des atomes d’hydrogène. En raison de cette caractéristique, les molécules d’eau s’attirent l’une l’autre, ce qui constitue des ponts hydrogène assez puissants entre elles.
Contrairement aux molécules d’eau, les molécules d’huile sont non polaires (ou apolaires), donc ne comportent aucune charge positive ni négative. Comme les liens qui retiennent ces molécules ensemble ne sont pas assez forts pour délier les ponts hydrogène entre les molécules d’eau, les deux substances ne se mélangent pas. On dit que l’huile est hydrophobe, comme si elle «avait peur» de l’eau!
Or, le colorant alimentaire est à base d’eau. Il ne se mélange donc pas à l’huile. Il forme plutôt de petites sphères. Tout comme l’eau, le colorant est aussi plus dense que l’huile, c’est-à-dire que ses atomes se tiennent plus serrés ensemble que les atomes d’huile. Pour cette raison, dans l’huile, le colorant coule au fond. Après que tu aies versé l’huile et le colorant dans le bocal d’eau, l’huile contenant les petites boules de colorant flottait à la surface.
Au repos, les deux liquides se séparent : le colorant descend vers l’eau claire. Le spectacle commence alors… Le colorant traverse l’huile jusqu’à l’eau du bocal et se dissout lentement dans l’eau. Pendant que le colorant se répand dans l’eau, il laisse des traces qui font penser à des feux d’artifice.