Atelier scientifique

I. La cristallisation du sucre

Dans un bécher, nous avons versé du sucre en poudre dans de l’eau sur une plaque chauffante, jusqu’à saturation (jusqu’à ce que le sucre ne se dissolve plus dans l’eau). Puis nous avons relié un trombone et un crayon par une ficelle ; nous avons posé le crayon en travers du bécher pour que le trombone touche le fond du pot mais que la ficelle soit tendue, puis nous avons patienté quelques jours.

Résultat : le sucre s’est cristallisé autour du trombone et au fond du bécher.

 

II.La Maïzena

Pour cette expérience nous avons versé la maïzena dans de l’eau (attention à ne pas mettre trop d’eau mais que l’ensemble ne soit quand même pas trop épais).

Résultat : si on enfonce le doigt délicatement, on dirait du liquide mais si on rentre le doigt rapidement, on dirait un solide.

              

III.Des nounours qui font mousse

Dans un bécher, nous avons mis 15 nounours en gélatine et deux cuillères à soupe de jus de citron puis nous avons fait chauffer le tout au bain marie jusqu’à la dissolution complète des nounours. Ensuite nous avons ajouté une cuillère à café de bicarbonate de soude. Nous avons mélangé et enlevé la cuillère rapidement.

Résultat : une mousse s’est formée mais si on arrête de mélanger on ne peut recommencer pour agrandir la mousse.

              

       

IV. Un panache de brouillard

La dernière expérience est la plus spectaculaire. Si vous trouvez tous les produits, faites la avec précaution et avec gants, lunette, blouse… et faites la dehors.

Nous avons mis dans un bécher 150mL d’eau oxygénée à 30% dans un erlenmeyer de 1L puis nous avons ajouté 150 mL d’eau du robinet (afin de diluer de moitié) et nous avons agité pour bien mélanger. Ensuite avec précaution nous avons mis une pointe de spatule de permanganate de potassium puis il a fallu reculer rapidement.

Résultats : un brouillard s’est dégagé de l’erlenmeyer.

A ne pas confondre :

-brouillard qui est composé de gouttelettes d’eau

-fumée qui est composée de  minuscules solides

       

Lors de la séance du 23 janvier 2012, nous avons pu faire différentes expériences sur les phénomènes de surface.

 

En première expérience nous avons mis un peu de poivre (le poivre reste à la surface car il est hydrophobe) dans un bécher d’eau puis nous avons rajouté un peu de détergent. En ajoutant le détergent, le poivre s’est retiré et s’est mis de coté.

MATÉRIEL : bécher,eau,poivre,liquide vaisselle.

 

En deuxième expérience, nous avons mis du colorant dans du lait puis nous avons introduit notre doigt dans le mélange et nous avons constaté que le colorant a eu le même réflexe que le poivre : il s’est mis de coté.

MATÉRIEL : verre,lait, colorant, liquide vaisselle.

 

Ces 2 expériences ont la même explication:

La tension superficielle est une tension qui existe entre deux interfaces. 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, il l’abaisse).

 

 

En troisième expérience, nous avons testé la « mouillabilité ». Nous avons pu tester la « mouillabilité » de différentes surfaces. Donc nous avons pu remarquer que sur un moule en silicone il y a une faible « mouillabilité ». Nous avons ensuite répété cette expérience avec différents objets autour de nous.

MATÉRIEL : moule silicone,eau

Qu’est ce que la « mouillabilité » ? :

Selon la nature du liquide et du solide, une goutte de liquide placée sur la surface d’un solide adhèrera plus ou moins bien à ce dernier ; exemples : un verre est « mouillable » alors que la cire non. Le solide est « mouillable » quand l’angle de contact entre la goutte et le solide est inférieur à 90°(comme le verre) et si si l’angle de contact entre le solide et le liquide est supérieur à 90° alors le solide est non « mouillable » (comme la cire) ; si l’angle de contact faisait 0°  il y aurait une « mouillabilité » complète.

 

 

 

 

 

 

 

 

En quatrième et dernière expérience, nous avons fait une émulsion ( c’est lorsqu’on disperse un liquide insoluble c’est-à-dire un liquide qui ne se mélange pas avec un autre). Nous avons donc mis de l’huile dans un bécher d’eau et nous avons pu constaté que les 2 liquides ne se mélangent pas.

MATÉRIEL : eau,verre plastique,huile,cuillère.

 

 

Lors de cette séance, nous avons fabriqué du gloss et du déodorant sous forme de gel.

 

I) La fabrication du gloss

 

Dans un bécher, nous avons mis de la cire d’abeille (0,3g), du substitut végétal de lanoline (1g), de l’huile de ricin (5g) et de l’huile de jojoba (2g), que nous avons fait chauffer dans un bain marie pour les faire fondre. Nous avons observé que le mélange s’est épaissi après avoir chauffé.

Nous avons ensuite ajouté de la glycérine (1,4g) et de l’arôme de vanille (6 gouttes). Puis, pour donner de la couleur, nous avons ajouté de l’ocre jaune ou de l’ocre rose.

Ce gloss peut se conserver un mois.

 

 

 

II) La fabrication du déodorant

 

Dans un bécher de 100ml, nous avons mis 36mL d’eau minérale, 10mL d’hydrolat d’Hamamélis et 3g d’arrow Root en poudre. Nous avons mélangé le tout avec un agitateur en verre et nous avons obtenu un liquide blanc.

Nous avons fait chauffer le tout au bain marie, tout en mélangeant, jusqu’à l’obtention d’un gel fluide.

Ensuite, hors bain-marie, nous avons ajouté 35 gouttes d’actif Bacti-pur, 19 gouttes de fragrance cosmétique lilas blanc et 10 gouttes de conservateur Cosgard. Nous avons observé que le mélange s’était épaissi et nous avons continué de mélanger afin d’obtenir une texture homogène.

Enfin, nous avons vérifié le pH qui était d’environ 5 à 6.

Ce déodorant peut se conserver 3 mois.

Qui a tué le petit Styrène ?

1

1. Extraction d’ADN.

a) Le kiwi

Cette expérience déjà réalisée en SVT avec une banane, consistait à mettre en évidence l’ADN du kiwi.

Première étape:

Nous avons épluché le kiwi et il fallait le couper en petits morceaux. Ensuite, à l’aide d’un pilon, nous devions broyer ces petits morceaux et transférer le tout dans un bécher.

Deuxième étape:

Cette étape consistait à préparer un bécher contenant de l’eau salée et un peu de liquide vaisselle. Après cela, un peu de ce mélange était ajouté au kiwi broyé.

Troisième étape:

Le mélange était versé dans un entonnoir avec un papier-filtre, placé au-dessus d’un bécher. Nous avons obtenu un filtrat verdâtre. Ce filtrat a été versé dans un tube à essai.

Quatrième étape:

Nous devions ajouter prudemment un peu d’éthanol dans le tube à essai. Au contact de l’alcool (ou éthanol) nous avons pu observer une « méduse » d’ADN de kiwi.

b) L’ADN humain.

Cette expérience a permis de mettre en évidence l’ADN humain à l’aide d’un petit peu de salive.

Première étape:

Une personne du binôme a dû se dévouer pour déposer un peu de salive au fond du tube à essai. Un millilitre de salive était suffisant.

Deuxième étape:

Nous devions ajouter un peu d’eau salée et le mélange devait impérativement se faire en remuant le tube à essai.

Troisième étape:

Cette fois-ci, le liquide vaisselle était ajouté à ce mélange. Le mélange de la solution devait se dérouler comme expliqué précédemment.

Quatrième étape:

Comme pour le kiwi, la dernière étape consiste à verser prudemment de l’éthanol dans le tube à essai. Au contact de l’alcool, l’ADN humain se forme sous l’aspect d’un nuage visqueux blanc entre l’eau et l »alcool.

Test n° 2 : Test des empreintes :

Dans ce troisième TP, nous avons tenté de mettre en évidence les empreintes digitales retrouvées sur le lieu du crime de Styrène.

Nous avions à notre disposition un échantillon résultant de l’enquête policière ainsi qu’une solution préparée par nos supérieurs de la police. Ceux-ci nous ont donnés comme mission de leur donner des indices supplémentaires pour leur enquête.

Pour cela, nous avons vaporisé sur l’échantillon à analyser, une solution préparée par les étudiants de l’école de chimie. Une fois la preuve imbibée, il a fallu chauffer celle-ci à l’aide d’un sèche cheveux. A bout de cinq à dix minutes une empreinte commence à apparaître. Il faudra insister un peu plus afin d’avoir un résultat concret.

Conclusion :

Grâce à cette manipulation, l’échantillon a révélé quatre empreintes de doigts. Elles étaient de couleur violacée à cause de la solution utilisée. Au final nous en avons déduit que Styrène fut tué par quatre personnes. Nous avons donc comparé les empreintes avec les fichiers judiciaires.

Test n°3 : Mise en évidence du sang :

Il nous faut maintenant une preuve infaillible pour inculper les suspects. Il se peut que nous n’ayons pas trouvé de ressemblance pour les empreintes, mais la présence de sang sur les habits des suspects va être irréfutable. Le médecin légiste signale que le petit Styrène à été retrouvé tué par arme blanche et affirme que du sang a giclé sur les vêtements des meurtriers.

C’est pourquoi dans ce quatrième TP nous allons donc vérifier qui était là ou non grâce aux deux tests de présence suivants.

Test n°1 :

Pour ce test il nous faut :

–          de l’eau oxygénée

–          du linge appartenant aux suspects

Nous avons versé quelques gouttes d’eau oxygénée sur chaque échantillon de linge. C’est alors que nous avons pu observer une effervescence à différents endroits du linge au contact du sang.

Test n°2 :

Afin de ne pas envoyer un innocent en prison nous avons confirmé une deuxième fois la présence de sang.

Pour cela il nous faut :

–          du Luminol

–          les morceaux de linge suspect

Dans un endroit sombre, nous avons vaporisé la solution de Luminol sur la zone à étudier. Immédiatement, une tache bleue légèrement fluorescente est apparue sur le sang.

Conclusion :

Grâce à toutes nos preuves nous avons pu en croisant les indices trouver les coupables sans envoyer d’innocents en prison.

 

Atelier Scientifique du 09 janvier 2012

 

Lors de cette séance, les étudiants de l’école de chimie ont présenté les divers métiers que l’on peut faire après avoir fait des études dans ce domaine.

Il y a par exemple :

-le technicien (bac +2). C’est lui qui manipule les produits chimiques. Il est sous les ordres de l’ingénieur.

-l’ingénieur (bac+5). C’est lui qui organise les protocoles. Il manipule beaucoup moins que le technicien.

– professeur de fac (bac+8). Ce professeur a préparé une thèse autour d’un thème. Ses recherches sont ciblées sur un thème. Cela dure 3 ans.

Après l’école, la plupart des gens vont travailler dans des entreprises dans le secteur du développement (automobile, cosmétique, pharmacie…). Pour être un bon chimiste il faut savoir aussi parler l’anglais.

 

 

 

La chimie au quotidien

Lors de ce TP, nous avons fabriqué du dentifrice à base d’amidon, de gel de silice et de sirop de menthe.

-Tout d’abord, nous avons mélangé 15 g d’amidon et 200 mL d’eau dans un bécher.
– Après nous avons chauffé notre mélange jusqu’à l’obtention d’une bouillie épaisse.
– Ensuite, nous avons ajouté du gel de silice.
-Enfin, nous avons ajouté quelques goutes de sirop de menthe.
Nous avons observé que la pâte était très similaire à celle de notre dentifrice. Et je me suis rendu compte que la chimie faisait vraiment partie de notre quotidien.

I. Réaction acide-base

Nous avons fait une première manipulation où nous avons mis dans un bécher à moitié rempli d’eau une cuillère à café de bicarbonate de soude puis nous avons mélangé. Ensuite nous avons ajouté une cuillère à café de vinaigre. Lors du rajout du vinaigre, il y a eu un dégagement gazeux dû au CO_{2 .}

II. Mesure du pH

Durant notre deuxième manipulation, nous avons voulu mesurer le pH de la soude, du jus de citron, de l’ammoniac, de l’eau de javel, de l’eau du robinet, du vinaigre et de l’acide chlorhydrique. Pour cela nous avons versé une petite quantité de chaque solution dans un gobelet en plastique et nous avons utilisé le papier pH.

Suite à ceci nous avons pu déterminer les solutions acides, les basiques et les neutres.

 

 

III. Ajout d’un indicateur coloré

Pour la troisième manipulation, nous avons utilisé la phénolphtaléine, un indicateur coloré qui est rouge/rose en présence de solution basique et incolore en présence d’acide. Nous avons testé l’ammoniac, le vinaigre et l’eau. Pour cela nous avons introduit 100mL d’eau et 3 gouttes de phénolphtaléine dans un bécher (la solution est incolore) puis quelques gouttes d’ammoniac (la solution devient rose) et enfin quelques gouttes de vinaigre (la solution redevient incolore).

IV. Fabrication d’une échelle de couleurs

Pour la quatrième et dernière manipulation, nous avons dû trouver le nom de 5 solutions inconnues. Pour cela nous avons numéroté 5 tubes à essai (de 1 à 5) et nous avons versé 10mL de chaque solution dans le tube à essai correspondant. Puis nous avons rajouté 10 gouttes de jus de chou rouge dans chaque tube et nous avons agité. Puis nous avons replacé les tubes dans l’ordre afin d’obtenir une échelle des couleurs. Grâce à cela nous avons pu trouver le nom de chaque solution.

I. La bouteille bleue

Matériel:

-1 éprouvette de 250 mL

-1 pipette pasteur

-1 erlenmeyer de 250 mL + bouchon

-1 balance

-1 baguette en verre

-1 spatule

-des capsules en plastique

Produits:

-Hydroxyde de potassium (KOH)

-150 mL d’eau distillée

-5 g de glucose

-bleu de méthylène

Protocole

– Peser 5 g de KOH et le transvaser dans un erlenmeyer de 250 mL

– Ajouter lentement 150 mL d’eau distillée et agiter avec une baguette de verre  jusqu’à dissolution complète du KOH

– Peser 5 g de glucose dans une capsule et les ajouter dans l’erlenmeyer

– Ajouter 5 gouttes de bleu de méthylène. Boucher, agiter et attendre quelques minutes.

On observe que la solution devient bleue.

– Déboucher puis reboucher l’erlenmeyer. Agiter de nouveau.

On observe que la solution redevient incolore comme au début lorsque nous n’avions pas encore mis le bleu de méthylène.

II.L’ascenseur à gouttes:

Matériel:

–  1 bécher de 100 mL

– 1 bécher de 250 mL

– 1 seringue

– 1 spatule

– 1 éprouvette de 250 mL

Produits:

– huile

– vinaigre

– bicarbonate de sodium

– colorant

Protocole

– Remplir le fond du bécher de 250 mL avec du bicarbonate de sodium

– Ajouter 250 mL d’huile

– Dans le bécher de 100 mL verser quelques gouttes de colorant, puis 30 mL de vinaigre

– Prélever le vinaigre coloré à l’aide d’une seringue et le verser goutte à goutte dans le bécher d’huile.

Observation

On observe que des grosses gouttes de vinaigre se forment au fond et qu’elles libèrent des plus petites gouttes, qui elles remontent à la surface. Au bout de quelques secondes les gouttes à la surface redescendent au fond et cette action se reproduit des dizaines de fois.

III.Les polymères superabsorbants

Les polymères sont de très longues molécules constituées d’un motif (un groupe d’atomes) répété un grand nombre de fois. Dans le cas des superabsorbants, ces polymères sont hydrophiles (qui aime l’eau) et réticulés. Ils sont capables de piéger l’eau (ils ont des fonctions qui ont des affinités avec l’eau), et ainsi absorber jusqu’à  cent ou mille fois leur masse en liquide en quelques secondes!!!

Compte-rendu Atelier Scientifique – Séance du lundi 19 septembre 2011

Vitamines et chimie Groupe  : Othilie et Lisa

1ère partie de la séance :

. explications de la vitamine C (acide ascorbique) qui se trouve dans les agrumes :

La vitamine C est importante, elle est indispensable à la vie. C’est un antioxydant que l’on doit trouver dans l’alimentation car notre organisme ne sait pas la fabriquer. L’insuffisance en vitamine C dans l’alimentation peut avoir des conséquences graves comme le scorbut qui est une maladie qui se caractérise par une grande fatigue, une chute des dents, de la fièvre, des hémorragies et cette maladie peut être mortelle.

. représentation sous la forme moléculaire de la vitamine C :

La molécule de la vitamine C (photo ci-dessous) est constituée de 6 atomes d’oxygène (en rouge) , 6 atomes de carbone (en noir) et 8 atomes d’hydrogène (en blanc).

 

. illustration du pouvoir antioxydant de la vitamine C  :

Nous avons testé la vitamine C comme antioxydant sur deux demi-pommes : sur l’une nous avons pressé du jus de citron qui contient donc la vitamine C et nous avons laissé l’autre à l’air libre.

Observation :

La demi-pomme qui avait été arrosée de jus de citron ne s’est pas oxydée (photo ci-dessous à droite) alors que celle laissée à l’air libre sans jus de citron s’est oxydée, c’est à dire, s’est recouverte d’une tâche brune (photo ci-dessous à gauche).

Conclusion :

La vitamine C est un antioxydant.

2ème partie de la séance : Détecter la vitamine C :

Pour mettre en évidence la vitamine C, nous avons utilisé une solution de permanganate de potassium (solution violette) qui est un oxydant qui réagit avec la vitamine C. Lorsqu’il réagit avec la vitamine C, il se décolore.

Tout d’abord, il a fallu que nous préparions nous-même la solution acidifiée de permanganate de potassium dans l’eau, de concentration massique 1.2 g/L :

Nous avons prélevé 0.3 g de permanganate de potassium que nous avons versé dans une fiole jaugée auxquels  nous avons ajouté 150 ml d’eau distillée sur les 250 ml prélevés dans une éprouvette graduée. Nous avons bouché et agité la fiole puis avons vu que le permanganate de potassium s’est dissout dans l’eau. Nous avons ensuite acidifié la solution.

A l’aide de l’entonnoir, nous avons à nouveau versé de l’eau distillée dans la fiole jaugée à l’aide d’une pipette (compte-gouttes) de façon à ce que le niveau de la solution arrive jusqu’au trait de jauge. Nous avons bouché et agité la fiole. La solution de permanganate de potassium était prête.

Nous avons cherché à détecter la vitamine C dans du jus de kiwi et d’orange frais et dans du jus d’orange et de pomme en bouteille grâce à la solution de permanganate de potassium.

Nous avons prélevé 5 mL de solution de permanganate de potassium à l’aide d’une éprouvette graduée que nous avons versé dans 4 tubes à essai, dont un qui nous a servi de témoin.

Dans un tube à essai, nous avons mis du jus d’orange à l’aide du compte-gouttes et nous avons compté les gouttes jusqu’à ce que la solution de permanganate de potassium soit décolorée.

Nous avons renouvelé l’expérience pour les 4 jus dans les 4 tubes à essai.

Voici les résultats après expérience :

– pour le jus d’orange frais, nous avons compté 14 gouttes,

– pour le jus de kiwi frais, nous avons compté 15 gouttes,

– pour le jus d’orange en bouteille, nous en avons compté 17,

– pour le jus de pomme en bouteille,  nous en avons compté 24.

CONCLUSION :

Les jus de fruits en bouteille contiennent moins de vitamine C que les jus de fruits frais.

Réalisation d’une limonade

Matériel:

2 gobelets en plastique

1 cuillère

1 spatule en verre

1 éprouvette graduée (100mL)

Produits:

Bicarbonate de sodium (Na2CO3)

Sucre glace ou sucre en poudre

Eau minérale

Jus de citron

colorant alimentaire (facultatif)

Protocole

Commencer par verser 15mL de jus de citron dans un des gobelets.

Puis, ajouter 100mL d’eau, et (si possible) 1 goutte de colorant alimentaire. Mélanger.

Ajouter 5 cuillères de sucre glace ou de sucre en poudre et mélanger à nouveau.

Ajouter progressivement une 1/2 cuillères de bicarbonate de sodium et agiter le tout une dernière fois.

Et voilà, c’est prêt !

Réalisation de billes d’alginate au sirop

Matériel:

3 gobelets en plastique

1 seringue

1 cuillère

Produits

Solution d’alginate de sodium et de sirop

Solution de lactate de calcium

Eau minérale

Protocole

Mettre 20mL de solution d’alginate de sodium dans un gobelet en plastique.

Mettre 20mL de solution de lactate de calcium dans un autre gobelet en plastique.

Prélever avec une seringue la solution d’alginate de sodium puis la verser, au goutte à goutte, dans le bain de lactate de calcium.

Récupérer les billes à l’aide d’une cuillère puis les rincer dans un gobelet rempli d’eau.

C’est prêt, on peut mettre les billes dans de la limonade, c’est très bon car elles explosent dans la bouche. Ici, elles étaient aromatisées à la menthe.

 

Objectif : Déterminer la quantité totale de fer dans un échantillon de vin.

• Pour cela nous avons réalisé la transformation d’ions Fe(II) en ions Fe(III) par addition d’un oxydant l’eau oxygénée H2O2 en milieu acidifié par une solution d’acide chlorhydrique.
• L’ion fer (III) est ensuite relevé grâce à l’ion thiocyanate SCN–  par la formation du complexe rouge FeSCN2+.
• Le dosage du fer est réalisé par comparaison optique de la coloration rouge obtenue avec celle de différents témoins dans lesquels on a mis des quantités connues croissantes d’ions fer III.

Le matériel :

Solution :

Acide chlorhydrique concentré, thiocyanate de potassium de concentration 1 mol/L,  solution ferrique à 100 mg/L, et de l’eau oxygénée à 10 volumes.

 

Verrerie :

Pipettes graduées

Fiole jaugée de 250mL

10 tubes à essais.

 

Pour réaliser cela nous avons effectué (à partir d’une solution mère contenant 100 mg d’ions fer III par litre) les dilutions nécessaires pour préparer 250mL de solution à 2 ;4 ;6 ;8 ;10 ;12 ;14 ;16 ;18  mg/L

Pour réaliser les dilutions nous avons utilisé une pipette graduée et une fiole jaugée de 250 mL.

 

Dans  neuf tubes à essais (préalablement numérotés de 1 à 9) nous avons versé

• De la solution étalon
• De la solution d’acide chlorhydrique
• De la solution de thiocyanate de potassium
• Quelques gouttes d’eau oxygénée

On obtient ainsi 9 solutions de même volume ayant une couleur rouge de plus en plus intense, contenant des quantités connues d’ions fer III.

Puis nous avons préparé un dixième tube à essai contenant :

• Du vin blanc
• De la solution d’acide chlorhydrique
• De la solution de thiocyanate de potassium
• Et quelque gouttes d’eau oxygénée

 

Après avoir réalisé ces manipulations nous avons situé la teinte rouge (du dixième tube à essai ) dans la gamme de teinte des solutions étalons et nous en avons déduit la concentration en ion fer III en mg/L