Cristaux de sel

Auteur avatarBenoit | Dernière modification 22/05/2020 par Bolido

Étape 1 - Réunir le matériel

  • Du sel de table
  • Une cuillère à soupe (pour doser le sel)
  • Un bocal en verre ou un verre
  • De l'eau
  • Un verre doseur
  • Une bouilloire (l'eau chaude de ton robinet peut suffire)
Électrocution ou brûlure. Installe-toi dans un espace dégagé, sans passage et demande l'aide d'un adulte.
  • Un pic à brochette ou un crayon à papier (pour tenir le fil au dessus du bocal)
  • Du fil de couture ou du fil à rôti
  • Une paire de ciseaux (pour couper le fil)
Cet objet peut être dangereux, reste concentré en l'utilisant.
  • Un trombone (pour lester le fil)

Facultatif :

  • Du colorant


Étape 2 - Préparer l'eau salée

- Dans le verre doseur, verse 3 ou 4 cuillères à soupe de sel et la même quantité en eau chaude.

- Remue jusqu'à se que l'on ne voit plus de sel, il s'est dissolu dans l'eau !

Si en 1 minute le sel s'est dissout, ajoute une cuillère de sel et remue pendant 2 minutes.

- Laisse refroidir la solution de sel et d'eau au frigo pendant 5 minutes.


Étape 3 - Préparer le support des cristaux

Pendant que l'eau se refroidit, tu peux préparer ton support :

Coupe un bout de fil un peu plus long que la hauteur de ton bocal.

Attache un trombone au bout du fil et enrouler le fil autour d'un pic à brochette. Il faut qu'une fois le pic à brochette posé sur le bocal, le trombone flotte dans l'eau salée à 1/2cm du fond.


Étape 4 - Réaliser la manipulation finale

Verse l'eau salé dans le bocal et ensuite disposer, le trombone suspendu au pic à brochette.

Pose ce dispositif dans un endroit frais où il ne sera pas déplacer pendant quelques jours.



Étape 5 - Attendre

Dispose ce dispositif dans un endroit où il ne sera pas déplacer pendant au moins 7 jours.

Tu peux aller le voir régulièrement en attendant pour voir le processus de formation des cristaux mais attention à ne pas faire bouger ton expérience !

Que se passe-t-il dans le verre ? Le niveau de l'eau change-t-il ?

Étape 6 - Pour aller plus loin

Il est possible de tester la cristallisation en variant des paramètres :

Est-ce que cela marche avec du sucre ?

La température (dans un frigo ou sur un chauffage) change-t-elle le résultat ? (Met un test sur un radiateur ou dans un endroit chaud et un autre test au frigo quelques heures avant de le mettre dans un endroit frais)

La lumière (devant une fenêtre ou dans un placard sombre) change-t-elle le résultat ?

A partir de quel proportion peut-on dire que ça marche ? Est-il possible de mettre trop de sel ?

Que se passe-t-il si on attend une semaine ou un mois de plus ?





Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Au bout de quelques jours, une partie de l'eau a disparu et des cristaux de sel cubiques se forment sur les parois du verre, sur le trombone et sur le fil.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Une eau trop chaude au moment de la manipulation finale peut faire rater l'expérience.

Si le dispositif est bougé pendant le temps de formation des cristaux ou que le support vibre, les cristaux ne pourront pas grossir car ils seront cassés au fur et à mesure de leur formation.

Explications

À mesure que l'eau s'évapore lentement dans l'air, les atomes de sel se rapprochent les uns des autres, en formant des cristaux de forme cubique.

Plus d'explications

L'abbé René-Just Haüy avait remarqué la constance des formes des individus d'une espèce végétale. Alors que les cristaux, dont la composition ne change jamais, présentaient des formes indéfiniment variables.

Il observa qu'en cassant des cristaux de calcite de différentes formes, les fragments obtenus avaient toujours la même forme géométrique.

L'abbé Haüy imagina que chacune des formes observées était composée d'une multitude de solides infiniment petits, ayant chacun les mêmes propriétés géométriques, physiques et chimiques que la forme elle-même. Un cristal apparaît donc constitué par un agencement de briques élémentaires, tout comme une maison peut être constituée par un agencement de briques. De la même manière, par agencement de briques, toutes identiques, on peut construire une cathédrale ou une maison.

Encore plus... Les travaux de Haüy montrent que plusieurs formes de briques élémentaires sont nécessaires pour décrire l'ensemble des cristaux. Certaines formes sont simples, comme le cube, alors que d'autres semblent plus compliquées, comme le rhomboèdre. Haüy reconnut 6 genres de briques élémentaires, mais aujourd'hui on en admet 7.

On parle des 7 systèmes cristallins : cubique, quadratique, orthorhombique, monoclinique, triclinique, rhomboédrique, hexagonal.

Applications : dans la vie de tous les jours

Mais au fait, comment est fabriqué notre sel de table et notre gros sel ? A la loupe, tu peux observer la structure du sel.

Le sel est fabriqué notamment dans les marais salants où on utilise le principe de cristallisation afin de récupérer le sel contenu dans l'eau de mer par évaporation.


Au delà du sel, les cristaux sont présents dans notre vie de tout les jours : Eau sous forme solide (neige, glace), bijoux (pierres précieuses), matériel d'entretien (cristaux de soude), alimentation (sucre), certains polymères (plastique), métal, etc.



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Expériences sur Wikidébrouillard

L'oeuf qui flotte


Éléments pédagogiques


Sources et ressources

Un site de passionnés dans la fabrication de cristaux : Site de cristallogenèse

Sur Wikipédia :

Article(s) du web :

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