Stimulation

Défis scientifiques pour le zèbre

Comme je l’ai souvent mentionné, notre 5 ans (bientôt 6) est assoiffé de stimulation. Il a besoin qu’on renouvelle notre matériel régulièrement pour continuer à démontrer de l’intérêt. C’est exigeant, mais intéressant en même temps. Ça m’oblige à être créative et être à l’affut de nouvelles idées. Ce billet se veut donc un regroupement de quelques idées d’expériences scientifiques que j’ai mis de côté pour lui.

Faire flotter de l’huile sur l’eau

Qui n’a jamais tenté cette expérience?

Matériel

  • Eau
  • Huile (différentes sortes si vous voulez expérimenter)
  • Glycérine
  • Colorant alimentaire de différentes couleurs
  • Un petit contenant pour chaque liquide
  • Un grand contenant transparent pour superposer les liquides lors de l’expérience (Verre, Pot Mason, Tasse à mesurer)

Quoi faire?

  1. Dans un premier contenant, verser environ 100 mL d’eau et ajouter quelques gouttes de colorant alimentaire.
  2. Prendre un deuxième contenant et y verser environ 100 mL d’huile. Ajouter quelques gouttes de colorant alimentaire d’une autre couleur.
  3. Dans un troisième contenant, verser environ 100 mL de glycérine et ajouter quelques gouttes de colorant alimentaire d’une couleur différente.
  4. Lorsque les trois mélanges sont prêts, prendre le grand contenant transparent et verser d’abord l’eau.
  5. Ajouter ensuite la glycérine.
  6. Finalement verser l’huile.
  7. Attendre quelques minutes et les liquides devraient se superposer parfaitement.

La science derrière l’expérience

Ces différents liquides ont des densités différentes. Ça signifie que pour le même volume, ils ont une masse différente, ce qui leur permet de flotter l’un sur l’autre. Les particules qui composent chacun de ses liquides ont aussi plus d’affinités entre elles qu’elles en ont pour celles des autres substances, c’est pourquoi elles ne sont pas solubles l’une dans l’autre. En brassant les trois liquides ensemble et en laissant le mélange reposer, ils se sépareront à nouveau.

Si vous n’avez pas de glycérine à la maison, elle se trouve facilement en pharmacie ou dans plusieurs magasins grande surface dans la section pharmacie.

Faire de la chromatographie avec un filtre à café

Chromatographie. Ça a l’air d’être un mot compliqué, mais ce ne l’est vraiment pas. En fait, ça vient de chroma (couleur) et graphie (écrire). C’est une technique qui consiste à séparer les couleurs d’un mélange.

Matériel

  • Différents stylos et crayons feutres (les encres indélébiles ne fonctionnent pas)
  • Des filtres à café
  • Un ou plusieurs contenants d’eau assez profonds (Pots Mason par exemple)
  • Des épingles à linge

Quoi faire?

  1. Prendre un filtre à café et le couper en lanières d’environ 1,5 cm de largeur.
  2. Couper assez de bandes pour toutes les encres que vous voulez tester.
  3. S’assurer de bien aplanir le papier de façon à ce qu’il soit le plus lisse possible.
  4. Conserver uniquement les bandes qui mesure environ la même longueur que la profondeur du pot d’eau (surtout, assurez-vous de ne pas mouiller le papier filtre à cette étape)
  5. Dans le pot Mason, verser un peu d’eau dans le fond (pas plus qu’un centimètre n’est nécessaire)
  6. Sur un premier papier, faire un point d’encre.
  7. Mettre le papier dans l’ouverture du pot et vous assurant que le papier touche l’eau, mais que le point n’est pas dans l’eau (c’est très important).
  8. À l’aide d’une épingle à linge, accrochez le papier au bord du contenant et observer.
  9. À mesure que l’eau monte dans le papier, elle va emporter avec elle certaines couleurs de l’encre avec elle. Regarde bien ce qui se passe.
  10. Tu peux recommencer l’expérience avec d’autres couleurs pour voir si tu observes les mêmes choses.

La science derrière l’expérience

Les encres sont des mélanges de plusieurs couleurs. Certaines peuvent se dissoudre facilement dans l’eau et d’autres moins. Les couleurs (pigments) les plus solubles vont monter plus vite dans le papier et se rendre plus haut alors que les pigments les moins solubles vont soit rester dans le point que vous avez dessiné ou rester tout près de lui. Si vous aviez utilisé une encre indélébile, vous n’auriez pas pu voir de migration de couleur parce que cette encre n’est pas soluble dans l’eau. En utilisant un autre solvant comme de l’acétone (dissolvant à vernis à ongles) ou de l’alcool (alcool à friction), vous auriez probablement vu une progression différente des couleurs et les encres indélébiles auraient pu migrer. Les couleurs comme le noir et le brun sont de bonnes couleurs à utiliser pour ce genre d’expériences puisqu’elles sont composées de plus de pigments que les rouges et les jaunes, par exemple.

Gonfler un ballon avec du dioxyde de carbone

Plusieurs personnes ont sûrement déjà vu ou entendu parlé de l’expérience du volcan. Ceci est une variante.

Matériel

  • Un ballon (communément appelé « baloune »)
  • Une bouteille de boisson gazeuse ou d’eau d’environ 1L sans le bouchon
  • Du vinaigre
  • Du bicarbonate de soude
  • Un cure-pipe ou une attache autobloquante (communément appelée « tie wrap »)

Quoi faire?

  1. Verser environ une demie tasse de vinaigre au fond de la bouteille
  2. Dans le ballon, à l’aide d’un entonnoir, verser 4 cuillères à soupe de bicarbonate de soude (utilisez des cuillères à mesurer)
  3. Pendant les deux prochaines étapes, assurer-vous que le ballon ne soit jamais mis à la verticale pour que le bicarbonate de soude reste dans le ballon. S’il tombait dans le vinaigre tout de suite, ça gâcherait l’expérience.
  4. Bien installer le ballon sur le goulot de la bouteille de façon à ce que le goulot soit complètement recouvert par le col du ballon
  5. À l’aide du cure-pipe, attachez bien le ballon en place pour éviter qu’il ne se détache pendant l’expérience
  6. Une fois que le ballon est bien en place, tenez le ballon à la verticale au dessus du goulot de la bouteille de façon à vider tout le bicarbonate de soude dans le vinaigre
  7. Lâcher ensuite le ballon et regardez ce qui se produit

La science derrière l’expérience

Lorsqu’on mélange du vinaigre et du bicarbonate de soude, il se produit une réaction chimique. Cette réaction produit un gaz (du dioxyde de carbone) en grande quantité. D’abord on voit des bulles se former dans le mélange, ce qui est un bon indice que quelque chose se passe. Normalement, on ne voit pas le gaz qui s’échappe, mais en utilisant une bouteille refermée par le ballon, on peut capturer le gaz, ce qui fait gonfler le ballon. Si il y avait eu une fuite dans le système, le gaz se serait échappé au lieu de rentrer dans le ballon, celui-ci n’aurait donc pas gonflé.

En conclusion

Il est possible de faire des expériences scientifiques intéressantes et simples avec des choses qu’on retrouve à la maison. J’espère que celles-ci vous ont plu. L’important, c’est d’avoir du plaisir et de découvrir ensemble.

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Amusez-vous bien! À bientôt!

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