Le borax, ou borate de sodium, est un produit de nettoyage ménager en poudre vendu dans la plupart des épiceries, et il peut être utilisé dans un certain nombre de projets scientifiques pour démontrer les principes chimiques de base. Des projets amusants pour les jeunes élèves utilisent Borax pour enseigner les bases des polymères et de la formation de cristaux, tout en des expériences plus complexes combinent le borax avec des métaux pour démontrer l'oxydation et les ions à des niveaux plus avancés étudiants. Le borax est toxique en cas d'ingestion et est irritant pour les yeux. Les jeunes enfants ne doivent utiliser le borax que sous la surveillance d'un adulte.
Polymères Borax
Un polymère est une substance avec de longues chaînes de molécules identiques connectées. Pour créer un polymère, dissoudre 1,5 cuillères à soupe de Borax dans 1 tasse d'eau tiède et mélanger avec 2 tasses de colle Elmer et 2 autres tasses d'eau chaude. Cela crée un matériau semblable à du mastic qui peut être manipulé pour démontrer comment la viscosité peut changer avec l'application de la force. Pour créer une balle rebondissante et montrer comment les réseaux polymères peuvent se comprimer et rebondir, ajoutez de la fécule de maïs au mélange et suivez les instructions énoncées dans le plan de cours sur les polymères de BEAM: Berkeley Engineers et Mentors.
Cristaux de Borax
Pour montrer comment les cristaux se forment par le processus de recristallisation, remplissez un bocal en verre avec de l'eau chaude, mais pas bouillir, arroser et dissoudre trois cuillères à soupe de Borax pour chaque tasse d'eau pour créer un sursaturé solution. Suspendez une ficelle dans la solution, en vous assurant qu'elle ne touche pas les parois du bocal, et laissez-la pendant au moins cinq heures. Au fur et à mesure que l'eau se refroidit, elle est moins capable de retenir le Borax en solution, et une partie cristallise sur la corde, formant des molécules de motifs imbriqués qui se répètent dans une structure observable.
Comparaisons de pH
L'échelle de pH mesure de 1 à 9 à quel point une substance est acide ou basique. Pour comparer le pH des bases et des acides, trempez des bandes de papier pH dans des gobelets en papier séparés, l'un contenant du jus de citron et l'autre une solution de 1/8 de cuillère à café de Borax et 1/4 de tasse d'eau. Le jus de citron rend le papier pH rouge, tandis que le Borax le rend bleu. Comparez les couleurs des bandes de pH à un nuancier de pH pour voir que le jus de citron est un acide avec un pH de 2 et que le Borax en tant que base a un pH de 9.
Le test de la perle de borax
Pour les lycéens, une expérience plus complexe utilise du Borax et un bec Bunsen pour démontrer les propriétés des ions métalliques. Faites chauffer un trombone chromé dans la flamme du bec Bunsen et plongez-le dans un tas de poudre de Borax sèche. Remettez-le sur le feu et répétez plusieurs fois jusqu'à ce qu'une perle vitreuse de Borax se forme sur le fil. Plongez la perle dans l'eau, puis dans un échantillon en poudre d'un ion métallique, comme le cuivre ou le fer, et remettez la flamme. Les élèves devraient répéter l'expérience avec plusieurs métaux différents et enregistrer leurs observations pendant que les électrons de l'ion se réchauffent et transforment la perle de Borax de différentes couleurs.