Certaines des expériences d'expo-sciences les plus intéressantes et visuellement excitantes sont celles qui présentent un large éventail de couleurs en mouvement. Les expériences sur les liquides changeant de couleur sont particulièrement bien adaptées aux jeunes étudiants, car les produits chimiques et les fournitures nécessaires aux projets sont faciles d'accès et, pour la plupart, relativement sûrs. Certaines idées incluent l'expérimentation de colorants alimentaires et d'eau, de lait de magnésie et de vinaigre, ainsi que les effets de changement de couleur composés de diverses autres substances.
Colorant alimentaire et eau
•••Taylor Hinton/iStock/Getty Images
Cette expérience est conçue pour enseigner aux étudiants la tension superficielle et le mouvement brownien, qui concerne les effets de la densité sur le mouvement. Selon AtoZTeacherStuff.com, pour réaliser cette expérience, vous avez besoin d'un bol d'eau, d'une cuillère et de colorant alimentaire. Après avoir agité doucement l'eau, ajoutez une goutte de colorant alimentaire et observez. Bien que vous puissiez vous attendre à ce que le colorant se disperse et se dissolve rapidement dans l'eau, c'est tout le contraire qui est vrai. Vous remarquerez peut-être qu'il faut un certain temps pour que le colorant pénètre à travers la surface de l'eau, ce qui est causé par la tension superficielle, une interconnexion en forme de toile de molécules d'eau de surface. De plus, comme les molécules de colorant alimentaire sont plus denses que les molécules d'eau, il faut un certain temps pour molécules d'eau « plus faibles » pour se déplacer autour des molécules de colorant alimentaire « plus fortes » et se disperser efficacement eux.
Lait de Magnésie et Vinaigre
•••Vladimir Arndt/iStock/Getty Images
Le lait de magnésie est une solution blanche qui se compose de carbonate de magnésium en suspension dans l'eau. Il est utilisé à la fois comme antiacide et comme laxatif. Selon SteveSpanglerScience.com, pour cette expérience, vous devez verser 100 millilitres (mL) de lait de magnésie dans un bécher de 500 ml, puis ajouter de l'eau, jusqu'à ce que le bécher soit rempli jusqu'à environ la moitié. Vous devez ensuite ajouter 10 ml d'indicateur universel - qui est un produit chimique couramment utilisé dans les kits de piscine pour vérifier les niveaux de pH - et remuer. Parce que le lait de magnésie est un composé alcalin, vous devriez remarquer que la solution prend une teinte bleutée. Cependant, si vous ajoutez ensuite 10 à 20 ml de vinaigre dans la solution (tout en remuant), vous remarquerez quelque chose de remarquable: la solution bleutée deviendra rapidement rouge. Ceci est causé par le vinaigre neutralisant le carbonate de magnésium alcalin, ce qui augmente considérablement l'acidité de la solution.
Multiples produits chimiques et changements de couleur
•••Images de la marque X/Stockbyte/Getty Images
Contrairement à l'expérience mentionnée ci-dessus, cette expérience va au-delà du simple changement d'une solution alcaline à acide. Au lieu de cela, il cherche à déterminer la quantité précise de produits chimiques spécifiques qui sont nécessaires pour provoquer ces changements. Selon HomeTrainingTools.com, vous devez commencer par remplir un flacon ou un bécher avec 25 gouttes d'indicateur universel et environ 200 ml d'eau. Ensuite, mettez un compte-gouttes plein de vinaigre dans un deuxième bécher, un compte-gouttes plein d'ammoniaque dans un troisième bécher et - enfin - 100 ml de vinaigre dans un quatrième bécher. Il faut ensuite verser le contenu de chaque bécher séquentiellement dans le suivant, et observer les couleurs produites (donc, verser le premier dans le deuxième, le deuxième dans le troisième, et ainsi de suite). Alors que le vinaigre va d'abord rendre la solution rouge, l'ammoniac alcalin devrait la neutraliser et changer la solution en bleu. S'il y a suffisamment de vinaigre dans le bécher final, la solution devrait redevenir rouge. Vous devrez expérimenter avec les quantités pour déterminer les quantités précises nécessaires pour provoquer chaque changement.