Vous ne croirez pas à quel point il est facile de préparer cette expérience scientifique de la glace chaude! Tout comme tous nos projets scientifiques préférés pour les enfants, vous avez juste besoin de quelques fournitures simples de votre garde-manger: vinaigre, bicarbonate de soude et de l’eau.
La préparation est rapide et simple, mais les résultats sont de la pure magie! Vos enfants vont vouloir répéter cette expérience scientifique encore et encore.
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se préparer
pour préparer l’expérience scientifique, j’ai rassemblé quelques fournitures courantes:
- 4 tasses de vinaigre blanc (acide acétique)
- 4 cuillères à soupe de bicarbonate de soude (bicarbonate de sodium)
- Un pot
- Une tasse à mesurer en
- Un plat
- Une cuillère
faire de la glace chaude
après avoir recueilli les fournitures, mes enfants ont mesuré 4 tasses de vinaigre et versé dans un pot de taille moyenne.,
ensuite, ils ont ajouté à tour de rôle 4 cuillères à soupe de bicarbonate de soude (une cuillère à soupe à la fois) dans le pot.
le bicarbonate de sodium (bicarbonate de soude) et l’acide acétique (vinaigre) pétillaient comme un fou formant de l’acétate de sodium.
remarque: la clé est d’ajouter le bicarbonate de soude lentement afin qu’il n’éclate pas sur les bords de votre pot.
ensuite, nous avons agité le mélange jusqu’à ce que tout le bicarbonate de soude se dissolve et cesse de pétiller.
ensuite, nous avons lentement bouilli la solution à feu moyen-doux pendant un peu plus d’une heure pour éliminer l’eau supplémentaire.,
la solution a été réduite d’environ 75%, Il ne restait donc que 3/4 tasse. Je pouvais voir des cristaux poudreux blancs se former sur les côtés du pot près du sommet de la solution lorsque la solution.
Remarque: Si vous faites bouillir votre solution à une température plus élevée, elle peut devenir jaune-brunâtre mais ne vous inquiétez pas, l’expérience fonctionnera toujours!
ensuite, j’ai versé l’acétate de sodium concentré dans une tasse à mesurer en verre pyrex et l’ai placé dans le réfrigérateur pour le refroidir et j’ai gratté un peu de la poudre d’acétate de sodium séchée à l’intérieur du pot pour l’utiliser plus tard.,
après environ 30 à 45 minutes, la solution était suffisamment fraîche pour se transformer en glace.
j’ai attrapé mon plat en verre et placé un petit tas de poudre d’acétate de sodium du pot au centre. Cela agirait comme une graine pour que les cristaux commencent à se former.
j’ai très soigneusement sorti la solution refroidie du réfrigérateur car toute bosse pourrait démarrer le processus de cristallisation.
j’ai commencé à verser la solution très lentement dans la casserole et les cristaux ont commencé à se former instantanément.
Nous avons tous eu le souffle coupé, elle était comme de la magie!,
dès que le liquide clair frappait la plaque, des cristaux blancs se formaient comme de minuscules feux d’artifice. J’ai continué à verser et le liquide s’est cristallisé formant un solide dès qu’il a touché la « glace”en croissance.
Les enfants voulaient une très grande tour de cristal alors j’ai versé aussi lentement que possible.
Il a continué à accroître…
et en croissance.
à la fin, il faisait plus de 6 pouces de hauteur!
bien sûr, nous avons tout juste eu à le toucher. C’était dur comme de la glace mais c’était chaud!,
REMARQUE: Cette forme d’acétate de sodium, bien que non dangereuse, peut irriter la peau et les yeux, tout comme le vinaigre. Soyez donc prudent lorsque vous manipulez le cristal. Mes deux enfants ont fini par émietter le cristal et n’ont eu aucune réaction, mais j’imagine que cela ne se sentirait pas trop bien si votre enfant avait une coupure sur ses mains.
une Fois que vous avez fini de créer et d’explorer le sel cristallisé vous pouvez refondre à utiliser encore et encore.,
nous avons fini par répéter l’expérience quelques fois de plus et chaque fois que la solution refroidie était prête, les enfants couraient avec enthousiasme!
Extensions
- Après avoir expliqué la nucléation, demandez à vos élèves s’ils peuvent penser à d’autres processus qui commence avec la nucléation. (Indice: bonbons de roche, cristaux de borax, nuages et bulles de dioxyde de carbone dans la soude.)
- demandez aux élèves s’ils peuvent penser à d’autres réactions qui libèrent de la chaleur comme des chauffe-mains et des bougies allumées.,
- Essayez d’ajouter une goutte de colorant alimentaire pour voir si vous pouvez faire des cristaux colorés.
la science derrière la glace chaude
la solution d’acétate de sodium dans le réfrigérateur est ce qu’on appelle un liquide surfondu. Cela signifie que l’acétate de sodium est sous forme liquide en dessous de son point de fusion habituel.
Une fois que vous touchez, cognez ou ajoutez un petit cristal qui n’est pas liquide, la cristallisation commencera et le liquide se transformera en solide.,
lorsque les molécules du soluté (acétate de sodium) sont dans une solution, elles sont normalement entourées d’un solvant (dans ce cas des molécules d’eau).
de temps en temps, quelques molécules de soluté se heurteront et se colleront pendant un petit moment, mais elles finiront par se séparer.
si suffisamment de molécules de soluté collent ensemble, elles peuvent surmonter les forces dans le solvant qui briseraient normalement les molécules de soluté.,
lorsque cela se produit, l’amas de molécules de soluté Sert de graine (ou de site de nucléation) à laquelle d’autres molécules de soluté peuvent s’accrocher afin que le processus de cristallisation puisse décoller à nouveau.
la poudre d’acétate de sodium que nous avons placée sur la plaque a agi comme site de nucléation pour l’acétate de sodium dissous dans les solutions.
l’acétate de sodium cristallisant libère de l’énergie sous forme de chaleur et constitue un exemple de procédé exothermique. L’acétate de Sodium est employé souvent dans des réchauffeurs de main car il libèrent la chaleur en cristallisant!,
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