Hier, une fois n'est pas coutume, nous nous sommes installé.es dans la salle de sciences de Mme Gayot.

Nous avions besoin de matériel particulier ainsi que d'un point d'eau.

Deux expériences étaient à l'ordre du jour...

1- L'empalement des sacs plastique :

Une expérience étonnante, qui fait toujours son petit effet !

Pour cela, nous avons utilisé des sacs plastique de congélation (à zip pour plus de facilité), des crayons de couleur (longs et très bien taillés). Rien d'autre...

Dans un premier temps, il faut remplir les sacs à moitié avec de l'eau. Fermer le zip (on peut aussi utiliser un lien).

Les crayons de couleur vont percer les sacs de part en part le sac empli d'eau...attention, il ne faut pas hésiter et ressortir le crayon pour repiquer à côté ;-)

Vous allez constater que, malgré les perforations, aucune fuite n'est à déplorer...

Comment expliquer ce phénomène ?

Les sacs congélation sont en polyéthylène, un matériau robuste mais souple. Lorsque le crayon perce le sac, le polyéthylène reste étroitement en contact autour du crayon mais laisse néanmoins un tout petit espace entre les deux : un trou par lequel l'eau pourrait s'échapper. Mais les molécules d'eau s'accrochent fort les unes aux autres, elles ont un pouvoir de cohésion élevé.

Si le trou reste assez petit, la force de la cohésion entre les molécules au niveau du trou reste plus forte que la pression exercée par l'eau à l'intérieur du sac. L'eau ne s'échappe alors pas...

Mais dès que le trou s'agrandit (lorsque tu retires le crayon de couleur), les molécules ne parviennent pas à contenir la pression de l'intérieur, et l'eau s'échappe...

2- Les densités

Pour réaliser cette expérience, vous aurez besoin de :

-deux colorants alimentaires

-de deux bocaux (de récupération)

-deux béchers ou gobelets

-1 grosse cuillère

-de sel (fin de préférence)

Mettre 300 cl d'eau dans chaque bécher.

Dans le 1er, ajouter du colorant bleu alimentaire.

Dans le second, ajouter du colorant rouge alimentaire puis le sel jusqu'à saturation* (le sel ne se dissout plus dans l'eau. il reste sous forme de cristaux au fond du bécher). Il faut bien mélanger, cela peut prendre quelques minutes...

Attention, il faut faire attention à ne pas tâcher tes vêtements !

Les deux solutions sont prêtes : l'eau bleue et l'eau rouge salée vont être mélangées dans nos petits bocaux.

Dans le 1er bocal, nous versons une moitié du liquide bleu à laquelle nous rajoutons doucement sur le dos de la cuillère le liquide rouge...   

Dans ce bocal, l'eau douce (bleu) et l'eau salée se sont mélangées. Nous observons une couleur uniforme.

Dans le second bocal, nous avons procédé à l'envers. Dans notre bocal contenant une moitié de solution rouge (salée), nous avons versé le restant du liquide bleu... Il est important de verser très doucement.

Les deux couleurs restent très visibles car les deux liquides ne se sont pas mélangés. 

Ce qui se produit : 

Le sel dissout dans l'eau rouge modifie son volume de façon infime, mais il a pour effet de lui ajouter beaucoup de masse, ce qui rend la solution rouge plus dense que l'eau bleue non salée.

Lorsque l'eau rouge plus dense est déversée par-dessus l'eau bleue, elle tombe au fond parce qu'elle est plus lourde. Elle pénètre donc dans l'eau bleue et s'y mélange. 

En revanche, l'eau bleue moins dense versée sur l'eau rouge plus lourde ne parvient pas à la pénétrer. Elle reste à flotter au-dessus parce qu'elle est plus légère, et les deux couleurs ne se mélangent pas.

Vous savez tout...