Expérience : Pareil, pas pareil!

25 mars 2024 - Yannick Bergeron, chimiste

Les ingrédients sont identiques, mais le résultat est différent. Pourquoi?

Matériel pour faire l’expérience :

Deux bouteilles en plastique de 1 litre
Un entonnoir
Une tasse à mesurer
Deux ballons gonflables
1 1/2 tasse (375 ml) de vinaigre blanc
1/2 tasse (125 ml) de bicarbonate de sodium
De l’eau
Différents colorants alimentaires
Une cuillère à thé

Les étapes de préparation

1er mélange : Le vinaigre dans le bicarbonate de sodium

1. Verse 2/3 de tasse (150 ml) d’eau dans une bouteille. Ajoute quelques gouttes de colorant alimentaire et 2 c. à thé de bicarbonate de sodium.

2. Remplis un ballon de vinaigre.

3. Fixe l’embout du ballon sur le goulot de la bouteille, sans rien renverser à l’intérieur.

2e mélange : Le bicarbonate de sodium dans le vinaigre

4. Dans la deuxième bouteille, verse 2/3 de tasse (150 ml) de vinaigre. Ajoute quelques gouttes de colorant alimentaire.

5. Remplis le second ballon de bicarbonate de sodium. Fixe l’embout du ballon sur le goulot de la bouteille, sans rien renverser à l’intérieur. Et maintenant, comparons!

6. Vide en même temps le contenu de chaque ballon dans sa bouteille.

7. 1re observation : les deux ballons se gonflent. D’où vient le gaz qui les remplit?
2e observation : un ballon est plus gonflé que l’autre. Pourquoi, puisque chaque bouteille contient les mêmes ingrédients?

Que se passe-t-il?

D’où vient le gaz?

Il est produit par la réaction chimique entre le bicarbonate de sodium et l’acide acétique, la molécule responsable du goût du vinaigre. Cette réaction se déclenche dès que les ingrédients se rencontrent.

bicarbonate de sodium + acide acétique → gaz carbonique + eau + acétate de sodium

Le gaz carbonique sort de l’eau et gonfle le ballon. L’acétate de sodium se dissout dans l’eau au fond de la bouteille.

Pourquoi un ballon se gonfle-t-il plus que l’autre?

Parce qu’une réaction chimique (celle du 2e mélange) a produit plus de gaz carbonique que l’autre.

Dans le mélange 1, le vinaigre réagit avec le bicarbonate de sodium dissous dans l’eau. Dans le mélange 2, il réagit avec le bicarbonate de sodium en train de se dissoudre. Cela influence la vitesse de la réaction.

De plus, si on augmente la quantité des deux ingrédients, on produit plus de gaz carbonique. Cette production est aussi plus rapide, car chaque ingrédient a plus de chances de rencontrer un partenaire.

Si on augmente la quantité d’un seul ingrédient, l’autre ingrédient trouve un partenaire plus facilement. La réaction est donc plus rapide, mais elle ne produit pas plus de gaz. L’ingrédient en grande quantité manque de partenaires pour réagir.