Concepts clés
Chimie
Acides
Bases
Réactions chimiques
Introduction
Savez-vous qu’il existe des milliers de types de sodas différents dans le monde ? Pensez-vous que vous aimeriez un soda aromatisé au fromage ? Et le soda au goût de poulpe ? Bien que les saveurs puissent différer d’un pays à l’autre, tous les sodas ont une chose en commun : les bulles ! Un soda n’est pas un soda sans pétillant, mais t’es-tu déjà demandé comment ils créent ces bulles ? Dans cette activité, tu vas fabriquer ta propre boisson pétillante tout en explorant les réactions qui créent ce fameux pétillement.
Contexte
Les acides et les bases sont partout autour de nous ; dans notre liquide vaisselle, nos médicaments – et même nos aliments ! Ils sont extrêmement utiles en partie parce qu’ils réagissent très fortement les uns avec les autres. Nous pouvons utiliser ces réactions pour nous aider à nettoyer, soulager un estomac malade ou rendre le goût des aliments plus intéressant.
Une base est un composé qui peut donner des ions hydroxyde chargés négativement. Lorsque vous ajoutez une base à l’eau, le composé basique se désagrège, et l’ajout de ses ions hydroxyde rend la solution plus basique. On trouve des bases dans de nombreux produits d’entretien ménager ainsi qu’en médecine pour aider à neutraliser l’acide gastrique pour les personnes qui souffrent de brûlures d’estomac.
Un acide, en revanche, est un composé qui peut donner un ion hydrogène (ou proton) chargé positivement. Lorsque vous ajoutez un acide à l’eau, il se désagrège, rendant la solution plus acide grâce à l’ajout de ses ions hydrogène. Bien que certains acides puissent être dangereux, nous en avons également besoin pour survivre. Par exemple, lorsque nous mâchons, l’acide de la salive aide à décomposer les aliments pour la digestion !
Lorsque vous combinez un acide et une base, vous initiez une réaction acide-base. Lorsqu’il y a un nombre égal d’ions hydrogène et hydroxyde présents, l’acide et la base se neutralisent mutuellement, formant un sel et de l’eau. Dans cette activité, vous allez explorer la réaction qui a lieu lorsque vous combinez un acide avec un carbonate basique.
Matériels
- Eau froide
- Deux citrons
- Cuillère à café de sucre (plus ou moins au goût)
- Cuillère à café de bicarbonate de soude
- Gobelet en plastique ou en verre
- Cuillère à remuer
- Presseur de citron (recommandé)
- Couteau (pour couper les citrons)
- Aide adulte
- Glace (facultative)
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Préparation
- Demandez à votre aide adulte de couper les deux citrons en deux.
Procédure
- Utilisez le presse-citron pour presser tout le jus de chaque citron dans votre verre. Goûtez quelques gouttes de ce jus. Comment décririez-vous ce goût ?
- Ajoutez une quantité égale d’eau froide au jus de citron dans votre verre. Goûtez à nouveau le mélange. A-t-il un goût différent de celui du simple jus de citron ? De quelle manière ?
- Ajoutez délicatement une cuillère à café de bicarbonate de soude. Utilise ta cuillère pour remuer le mélange. Que se passe-t-il lorsque tu ajoutes du bicarbonate de soude au jus de citron ? Que vois-tu et entends-tu se produire dans le verre ?
- Utilise ta cuillère pour remuer une cuillère à café de sucre dans le mélange. Ajoutez de la glace si vous le voulez froid !
- Goutez votre concoction ! Que remarquez-vous au niveau du goût ? En quoi diffère-t-elle du jus de citron seul ?
- Extra : Laissez votre mélange reposer pendant une heure, puis goûtez-le à nouveau. Comment le goût a-t-il changé au cours de l’heure ? A votre avis, pourquoi ce changement s’est-il produit ?
Observations et résultats
Dans cette activité, vous devriez avoir observé un pétillement ou un bouillonnement lorsque vous avez ajouté le bicarbonate de soude à votre mélange de jus de citron. De plus, lorsque vous avez goûté votre produit final, vous auriez dû pouvoir sentir les bulles dans votre bouche – qui étaient le produit d’une réaction acide-base. Pouvez-vous deviner lequel des ingrédients de votre mélange était l’acide et lequel était la base ?
Si vous avez prédit que le jus de citron était l’acide, vous avez raison ! Tu peux reconnaître les aliments acides (comme les citrons, qui sont très acides) en fonction de leur goût ; les acides ont un goût très acide pour nous. D’autres aliments acides sont le vinaigre, le pamplemousse et le citron vert. Les bases, en revanche, peuvent être plus difficiles à détecter. Les aliments basiques peuvent avoir un goût légèrement amer pour nous, voire très peu de goût du tout. Dans ce cas, la base de ce mélange était le bicarbonate de soude, qui n’a pas beaucoup de goût. Mais vous auriez pu deviner qu’il s’agissait de la base de votre réaction car dès que vous l’avez ajouté, votre mélange aurait dû commencer à pétiller !
Lorsque l’acide du jus de citron (acide citrique) est entré en contact avec la base carbonate (bicarbonate de soude), une réaction chimique a eu lieu, créant du gaz carbonique (CO2). Comme vous le savez peut-être, le CO2 est le même gaz qui est ajouté aux sodas pour leur donner leur pétillant.
Cette réaction nécessite un acide et une base pour avoir lieu. Par conséquent, lorsque vous avez goûté uniquement le jus de citron ou le mélange jus de citron-eau, vous n’avez pas dû remarquer de bulles. L’eau est généralement neutre (ce n’est ni un acide ni une base). Par conséquent, l’ajouter à votre jus de citron n’a pas produit la réaction nécessaire à la création de bulles de CO2. Ce n’est que lorsque vous avez ajouté le bicarbonate de soude que la réaction a eu lieu, et que les bulles ont été créées.
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