Les réactions chimiques

Pour qu’une réaction chimique ait lieu les produits chimiques (réactifs) doivent entrer en collision.
Augmenter la température permet aux molécules de se déplacer plus vite.
Augmenter la température permet aux réactions chimiques d’arriver plus rapidement.

Guiding Ideas

Leçon 8, traduction de la leçon originale «Chemical Reactions »

Cette leçon est une expérience pratique dans le monde réel. Cependant les élèves pourront commencer par construire des bâtons lumineux dans Minecraft pour introduire le fait que certaines réactions chimiques produisent de la lumière.

Pour qu'une réaction chimique ait, lieu les réactifs doivent entrer en collision. Le plus vite et le plus fort les collisions ont lieu le plus rapidement la réaction chimique prend place.

Les bâtons lumineux sont de bons exemples de réactions chimiques qui produisent de la lumière. Aussi, la quantité de lumière est une bonne indication de la vitesse à laquelle la réaction se déroule. Plus le bâton est froid, plus faible est la lumière et plus longtemps et il dure. À l'inverse, un bâton plus chaud brillera plus fort, mais s'éteindra plus vite.

Les réactifs de base dans un bâton lumineux sont le peroxyde d'hydrogène et le diphényloxalate. En pliant le bâton, un tube de verre est cassé qui libère le peroxyde d'hydrogène le mettant alors en contact avec le diphényloxalate. Le produit de cette action est instable et tandis qu’il s’épuise il émet de l'énergie qui est absorbée par un colorant. L'énergie provoque une émission de lumière colorée.

Dans Minecraft, les bâtons lumineux sont fabriqués avec du luminol qui fonctionne de la même façon.

Student Activities

1. Donner à chaque élève une bouteille.

2. Donner accès aux élèves à de la glace et de l’eau chaude (maximum 50°).

3. Demander aux élèves de mélanger l’eau chaude et de la glace puis remplir leur bouteille.

4. Faire mesurer aux élèves la température de l’eau dans la bouteille et la faire noter sur le côté. Attention : vous aurez besoin d’un large panel de températures. Pour vous en assurer, vous pourrez avoir à ajuster la température de certaines bouteilles.

5. Fournir des bâtons lumineux aux élèves. S’assurer qu’ils ne sont pas activés et demander aux élèves de les mettre dans les bouteilles. Les laisser reposer 5 minutes.

6. Tandis que les bâtons sont dans les bouteilles, demander aux élèves par quels moyens ils pourront savoir à quelle vitesse se déroule la réaction chimique dans les bâtons. Demander aux élèves de prédire ce qui arrivera dans les bouteilles froides et dans les bouteilles chaudes.

7. Retirer les bâtons des bouteilles, les faire plier, les secouer pour initier la réaction chimique. Remettre les bâtons dans la bouteille.

8. Aligner les bouteilles et demander aux élèves de les classer de la moins lumineuse à la plus lumineuse.

9. Demander aux élèves ce qu’ils constatent à propos de la température des bouteilles alignées.

Certains bâtons lumineux pourraient être placés dans un congélateur pendant la nuit tandis que d’autres pourraient être laissés au chaud. Les étudiants pourraient les placer dans l’eau chaude le lendemain matin et comparer leur luminosité. Le bâton qui était dans le congélateur devrait être plus lumineux car le froid aura presque stoppé la réaction chimique, préservant ainsi les réactifs.

Performance Expectations

• Les élèves devront avoir constaté qu’à la fin de l’expérience les bouteilles sont alignées en fonction de leur température. Cela vient du fait que les bâtons les plus froids sont ceux qui réagissent le moins et donc donnent moins de lumière.

• Les élèves devront aussi constater que les bâtons les plus chauds s’éteignent le plus vite. Cela vient du fait que les réactifs s’épuisent plus vite. On pourra aussi le démontrer en comparant les bâtons qui ont été stockés dans le congélateur pendant la nuit avec ceux qui sont restés à l’air libre.