Diffusion à travers les plastiques

L'iode s'échappera-t-il du sachet en plastique ?

Difficulté :
Danger :
Durée :
30 minutes
Diffusion à travers les plastiques

Réactifs

Sécurité

  • Après avoir râpé la pomme de terre, mettez des gants et des lunettes de protection.
  • Réalisez l’expérience sur le plateau en plastique.
  • Respectez les consignes de sécurité lorsque vous travaillez avec de l’eau bouillante.
  • Évitez d’inhaler les vapeurs de diiode émanant du sachet.
Règles générales de sécurité
  • Éviter tout contact des produits chimiques avec les yeux ou la bouche.
  • Éloigner les jeunes enfants, les animaux et les personnes sans équipement de protection des yeux de la zone où sont réalisées les expériences.
  • Ranger ce coffret d’expériences hors de portée des enfants de moins de 10 ans.
  • Nettoyer la totalité du matériel après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients sont hermétiquement fermés et convenablement stockés après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients vides sont correctement éliminés.
  • Ne pas utiliser d’autre matériel que celui fourni avec le coffret ou recommandé dans la notice d’utilisation.
  • Ne pas remettre les denrées alimentaires dans leur récipient d’origine. Les jeter immédiatement.
Informations générales de premiers soins
  • En cas de contact avec les yeux : laver abondamment à l’eau en maintenant les yeux ouverts si nécessaire. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’ingestion : rincer la bouche abondamment avec de l’eau, boire de l’eau fraîche. Ne pas faire vomir. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’inhalation : transporter la personne à l’extérieur.
  • En cas de contact avec la peau et de brûlures : laver abondamment à l’eau la zone touchée pendant au moins 10 minutes.
  • En cas de doute, consulter un médecin sans délai. Emporter le produit chimique et son récipient.
  • En cas de blessure, toujours consulter un médecin.
Conseils pour les adultes superviseurs
  • L’utilisation incorrecte des produits chimiques peut engendrer des blessures et nuire à la santé. Réaliser uniquement les expériences décrites dans les instructions.
  • Ce coffret d’expériences est à utiliser uniquement par des enfants de plus do 10 ans.
  • Compte tenu de très grandes variations des capacités des enfants, même au sein d’un groupe d’âge, il convient que les adultes surveillants apprécient avec sagesse quelles sont les expériences appropriées et sans risque pour les enfants. Il convient que les instructions permettent aux adultes surveillants d’évaluer chacune des expériences afin de pouvoir déterminer son adéquation à un enfant particulier.
  • Il convient que l’adulte surveillant s’entretienne des avertissements et des informations de sécurité avec l’enfant ou les enfants avant de commencer les expériences. Il convient d’accorder une attention particulière à la sécurité lors de la manipulation d’acides, d’alcalis et de liquides inflammables.
  • Il convient que la zone où sont réalisées les expériences soit sans obstacle et ne soit pas située près d’une réserve de denrées alimentaires. Il convient qu’elle soit bien éclairée et aérée, et à proximité d’une adduction d’eau. Il convient d’utiliser une table solide dont la surface est résistante à la chaleur.
  • Il convient d’utiliser complètement les substances contenues dans des emballages non refermables au cours d’une expérience, c’est-à-dire après l’ouverture de l’emballage.

FAQ et dépannage

Pourquoi dois-je utiliser la bouteille bleue ? Et si j’utilise la bouteille rouge ?

Les substances dans les bouteilles avec les étiquettes bleues et rouges sont identiques : elles contiennent toutes deux du sulfate de cuivre CuSO4. Nous utilisons des autocollants pour aider à les différencier, car il est possible de contaminer le sulfate de cuivre de manière croisée lors de l’expérience « Récifs chimiques ».

Ce n’est pas un problème si vous avez utilisé la bouteille rouge – assurez-vous simplement qu’il reste suffisamment de substance dans la bouteille pour mener cette expérience. Sinon, utilisez une autre bouteille de CuSO4 pour atteindre la quantité requise.

Je sens une odeur. Est-ce que tout est normal ?

Oui : ce n’est pas dangereux. Vous sentez la faible odeur de le diiode. Il est préférable de mener cette expérience dans un endroit bien ventilé.

J’ai attendu 10 minutes, mais la solution n’a changé les couleurs que légèrement. Que faire ?

Attendez encore un peu. Puis agitez soigneusement la solution dans le bécher. Si rien ne change, cela vaut probablement la peine de recommencer l’expérience.

Instructions pas à pas

Préparez d’abord une solution d’amidon. Les pommes de terre sont une excellente source de ce composé. L’amidon se dissout difficilement dans l’eau froide, il se dissoudra malgré tout, mais à contrecœur dans l’eau chaude. Et, bien que l’amidon ne soit pas très enthousiaste à l’idée de se dissoudre, il souhaite vivement réagir avec le diiode. Quand cela se produit, il forme un composé bleu foncé. C’est la raison pour laquelle l’amidon peut être utilisé pour détecter le diiode.

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Prenez maintenant un sachet de polyéthylène. Le polyéthylène ne laisse pas passer l’eau. Votre sachet doit donc être parfaitement hermétique.

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Mélangez des cristaux de sulfate de cuivre CuSO4 et la solution d’iodure de potassium KI dans le sachet. Aucun de ces réactifs ne peut passer à travers les parois du sachet.

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La réaction entre CuSO4 et KI crée du diiode I2 à l’intérieur du sachet.

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Du diiode se forme à l’intérieur du sachet et la solution d’amidon dans le bécher devient bleue. Pouvez-vous deviner ce qui s’est passé ?

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Élimination des déchets

Éliminez les déchets solides avec les ordures ménagères. Videz les solutions dans l’évier et rincez abondamment à l’eau.

Description scientifique

Les molécules de diiode  sont sournoises : elles peuvent se faufiler entre les molécules de polyéthylène et traverser lentement les parois de votre sachet . Bien que ce processus ne soit pas particulièrement rapide et que seulement une petite quantité de molécules I2 parvienne à s'échapper, la solution d’amidon les détecte, et elle devient alors bleu foncé.

Comment le diiode arrive-t-il à sortir du sachet et à entrer dans le bécher ?

À l’œil nu, le sachet semble hermétique, sans trous ni fissures. L’idée que certaines substances puissent traverser ses parois semble étrange, mais c’est pourtant vrai ! En fait, l’emballage est criblé de micropores, qui permettent à de petites molécules comme le diiode I2 de passer lentement à travers le sachet grâce à un processus appelé la diffusion.

En savoir plus

La diffusion est le processus de déplacement des molécules des zones à plus fortes concentrations vers les zones à plus faibles concentrations. Elle se produit principalement en raison du mouvement constant des molécules et de la présence d’interstices entre celles-ci. Ce processus s’arrête lorsque la concentration de la substance est égale dans les deux zones. C’est exactement ce qui se produit ici ! Les molécules de diiode se diffusent lentement à travers le sachet vers la zone où il n’y a pas ou peu de molécules d’iode. La diffusion dans un liquide peut prendre de plusieurs minutes à plusieurs heures. La diffusion dans les solides, quant à elle, se produit sur plusieurs années. Ces processus peuvent être accélérés en augmentant la température ou par le biais d’autres facteurs externes.

Pourquoi la solution dans le bécher devient-elle bleue ?

Le bécher contient une solution d’amidon. L’amidon est une poudre blanche insipide, dont la consistance ressemble à de la farine. Il s’agit d’un polysaccharide constitué d’amylose et d’amylopectine, et dont la formule est (C6H10O5)n. Il agit également comme un indicateur de diiode. Un indicateur est une substance qui donne un signal visible (comme un changement de couleur) de la présence ou de l’absence d’un certain composé chimique. Le diiode réagit avec l’amidon et forme un composé complexe bleu foncé.

L’équation de la réaction entre le diiode et l’amidon est la suivante :

I2 + (C6H10O5)n → I2•(C6H10O5)n

Ça, c’est intéressant !

En savoir plus sur les propriétés de l’iode :

Le diiode solide existe sous la forme de cristaux violet-noir. Mais si vous le laissez à l’air libre, le diiode se transforme rapidement en vapeur violette. Une telle transition d’un état solide directement à une phase gazeuse, sans passer par un état liquide, est appelée sublimation.

Étonnamment, toutefois, si vous vous écorchez le genou, vous le désinfecterez probablement avec une solution de diiode brun orangé ! Comment est-ce possible ? Le diiode I2 se dissout bien dans l’éthanol. C'est pourquoi vous pourrez trouver des solutions d'alcool iodé comme désinfectants dans les trousses à pharmacie.

L’iode peut aussi être trouvé dans certaines hormones thyroïdiennes responsables de la croissance du corps humain et des processus métaboliques. Si vous avez trop ou trop peu d’iode dans votre alimentation, votre corps peut avoir de la difficulté à bien fonctionner.