Encre qui apparaît et disparaît : Différence entre versions

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Version du 19 mars 2020 à 17:59

Auteur avatarLaurent B | Dernière modification 23/03/2020 par Alexis H

Encre invisible IMG20200319165311.redimensionne.jpg

Étape 1 - Réunir le matériel




Étape 2 - Rendre l'encre invisible

Perce la cartouche d'encre effaçable et vide la dans un bocal d'eau chaude, remues à l'aide de la petite cuillère, Que se passe-t-il ?



Étape 3 - Faire réapparaitre l'encre !

Ajoutes maintenant un peu de vinaigre dans le bocal, que remarques tu ?



Étape 4 - Faire re-disparaître l'encre

Mélange maintenant du bicarbonate de soude dans le bocal !

Qu'observes tu ?


Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

•   Sous l'effet de l'eau chaude, on obtient un liquide transparent, l'encre n'est plus visible.

•   Quand on ajoute du vinaigre au mélange, la couleur de l'encre apparaît.

•   Si l'on ajoute du bicarbonate, la couleur disparaît à nouveau.

Explications

On appelle pigments les éléments qui donnent leurs couleurs à des produits comme l'encre. Dans cette expérience, en ajoutant de l'eau chaude, on a transformé le pigment bleu de l'encre, en le rendant incolore.

Ce pigment change de couleur selon l'acidité : quand on ajoute un produit acide comme le vinaigre, le mélange devient acide, et le pigment redevient bleu. En ajoutant du bicarbonate, qui est basique (le contraire d'acide en chimie), le mélange fini lui aussi par devenir basique et le pigment redevient donc incolore.

Plus d'explications

La molécule du pigment qui colore l'encre a été modifiée par l'eau chaude, le mélange est alors devenu incolore grâce à la forme basique de l’eau. L’eau est ampholyte, c’est à dire qu’elle se comporte en acide en présence de base, et en base en présence d’acide. Ici, le pigment de l’encre est un acide, donc l’eau adopte un comportement basique et fait disparaître la couleur bleue en modifiant la molécule du pigment.

L’eau chaude accélère la réaction. Sans chaleur, la réaction serait beaucoup plus longue. Ici, la chaleur est donc un catalyseur.

Dans cette expérience, les molécules modifiées sont sensibles au pH (autrement dit à l'acidité du milieu). Quand on ajoute le vinaigre qui est un acide, la solution devient acide, et les molécules subissent une nouvelle transformation : elles reprennent leur état d’origine et le mélange est à nouveau bleu.

Quand on ajoute du bicarbonate de sodium, il réagit avec le mélange. L’introduction d’une base (le bicarbonate), permet à l’encre de re-disparaître, car on neutralise l’acidité du vinaigre et on obtient une solution basique permettant la disparition de l’encre.

Si on ajoute encore du vinaigre, il va se trouver en plus grande quantité que le bicarbonate de sodium (il n'y a plus assez de bicarbonate de sodium pour "occuper" tout le vinaigre). Le vinaigre va donc une fois de plus réagir avec la molécule modifiée, qui retrouvera son état d'origine pour colorer le mélange en bleu.

Applications : dans la vie de tous les jours

La composition des encres bleues effaçables est souvent secrète, et diffère selon les marques. Leur couleur bleue est obtenue avec des dérivés d'aniline, notamment le bleu d'aniline.

Les effaceurs vendus dans le commercent contiennent du bisulfite de sodium, qui réagit avec le bleu d'aniline en formant un produit incolore. Il s'agit d'une réaction d'oxydo-réduction.

Chacun d'entre nous possède une multitude de produits pour des utilisations différentes. Avant de les utiliser ou de les mélanger, il est important de connaître leur composition et les réactions qu'ils peuvent créer.

Le vinaigre fait figure de bon exemple, c'est un produit polyvalent (ménage, cuisine,...). Il peut servir à enlever différentes taches mais il doit être utilisé à bon escient car il fait blanchir certaines surfaces comme le granit.

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

–   Comprendre l'impact d'un produit sur les molécules

–   Constater la réaction entre les molécules

–   Illustrer les réactions acides-bases et montrer qu'elles sont réversibles.

Pistes pour animer l'expérience

Cette expérience peut être menée dans la cadre d'une animation autour de la police scientifique ou de la chimie (réactions moléculaires). Elle permet d'approfondir et d'illustrer les notions de solutions neutres, acides et basiques. A chaque étape de l'expérience, on observe un changement de couleur qui témoigne de la réaction en cours et de l'acidité du mélange.

L'animateur peut envisager plusieurs scénarios, selon la thématique qu'il souhaite aborder :

–   Animation police scientifique et ses techniques :

L'animateur peut présenter cette expérience pour introduire sa séance. Il pourra poursuivre avec l'expérience de l'encre sympathique où les participants pourront faire apparaître un message invisible.

–   Animation autour de la Chimie :

L'animateur peut présenter les réactions acido-basiques en proposant cette expérience. Il pourra approfondir ce thème avec l'expérience « Tests d'acidité au chou rouge» où le chou rouge est utilisé comme indicateur colorimétrique de pH.

Sources et ressources

Un article très détaillé sur les réactions et produits en jeu dans cette expérience est disponible ici : http://atchimiebiologie.free.fr/effaceur/effaceur.html

Vidéo de l'expérience Couleurs qui changent menée par les animateurs des petits débrouillards sur la chaine Youtube Jus de citron :

https://www.youtube.com/watch?v=cYDrdExxAoQ&index=1&list=PLh-wFno1NyFxivBpvZvyaSwoFYvksYP3n

Dernière modification 23/03/2020 par user:Alexis H.

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