Comment la pluie devient-elle acide?
Quels sont les liens avec mon programme d'études?
Apprenez à faire votre propre indicateur de pH pour tester des échantillons d’eau.
Vous Avez Besoin
- Chou rouge
- Couteau ou robot culinaire
- Casserole
- Eau
- Tamis
- Bocal ou contenant en verre
- Gobelets en plastique transparent
- Pailles
- Eau du robinet
- Eau gazeuse (club soda)
- Feuilles de papier blanc
- Tasse à mesurer
Précautions à prendre!
Soyez très prudent lorsque vous travaillez avec des liquides chauds sur une cuisinière et lorsque vous utilisez un couteau ou un robot culinaire. La supervision et l’aide d’un adulte sont fortement recommandées.
Mesures à prendre
Préparation de l’expérience
- Râpez une demi-tête de chou rouge à la main ou à l’aide d’un robot culinaire.
- Placez le chou râpé dans une casserole et remplissez-la d’eau pour que le chou soit complètement immergé.
- Amenez le chou et l’eau à ébullition et laissez cette préparation bouillir pendant 30 minutes, en remuant à l’occasion.
- Retirez la casserole du feu et versez l’eau du chou dans un bocal ou dans un contenant hermétique. Il devrait y avoir environ 2 tasses de liquide bleu/violet.
- Laissez le liquide refroidir et scellez le contenant ou le bocal.
- Le liquide sombre bleu/violet est « l’indicateur au jus de chou ». L’indicateur ne restera frais que pendant deux jours, alors il est préférable de le préparer la veille ou le jour même de l’expérience.
Mener l’expérience
- Placez 50 ml d’eau du robinet dans l’un des gobelets et 50 ml d’eau gazeuse (club soda) dans l’autre gobelet.
- Utilisez la paille pour ajouter 10 gouttes de « l’indicateur au jus de chou » (que vous aurez préalablement préparé) dans chaque gobelet. Pour ajouter les gouttes, tracez une ligne à environ 4 cm de l’extrémité de la paille. Ensuite, plongez la paille dans le contenant de liquide bleu/violet jusqu’à la ligne et bouchez l’autre extrémité de la paille avec votre index. Cela empêchera le liquide de s’écouler hors de la paille et vous permettra de le transporter vers l’un des gobelets. Pour vider le liquide dans le gobelet, il suffit de soulever son index et la paille se videra.
- Utilisez ensuite la paille pour mélanger l’eau et le jus de chou, puis refaites ces étapes avec le gobelet rempli d’eau gazeuse.
- Tenez la feuille de papier blanc derrière les deux gobelets pour vous aider à comparer les couleurs.
Découverte
Les scientifiques utilisent une échelle spéciale pour mesurer l’acidité : l’échelle du pH. Cette échelle permet de comparer des solutions en attribuant une valeur numérique (entre 1 et 14) au degré d’acidité. Les matières acides ont un pH entre 6,9 et 1 (la valeur 1 correspond au degré d’acidité le plus élevé) et les matières alcalines ont un pH entre 7,1 et 14 (la valeur 14 correspond au degré d’alcalinité le plus élevé). Un pH de 7 est neutre et correspond au pH de l’eau pure.
Dans un laboratoire, des instruments spéciaux permettent de mesurer le pH, mais nous pouvons aussi utiliser un « indicateur » (un objet ou une substance dont la couleur change en fonction du degré d’acidité ou d’alcalinité d’une solution). L’indicateur utilisé dans cette expérience est le jus de chou rouge. Le jus de chou deviendra bleu/vert s’il est mélangé à une solution alcaline et deviendra rouge/rose s’il est mélangé à une solution acide.
L’eau gazeuse est plus acide que l’eau du robinet parce qu’elle contient du dioxyde de carbone, le même gaz que nous expirons lorsque nous respirons. Notre corps consomme l’oxygène de l’air lorsque nous inspirons et se débarrasse du dioxyde de carbone lorsque nous expirons. Le dioxyde de carbone n’est pas un gaz acide, mais lorsqu’il se dissout dans l’eau, un acide faible appelé acide carbonique se forme.
La pluie est toujours légèrement acide et ce détail est important, parce que cet acide faible dissout des minéraux qui sont présents dans la terre et qui sont nécessaires à notre santé. C’est aussi pour cette raison que les rivières et les ruisseaux ne sont pas qualifiés d’« eau pure » même s’ils sont propres.
Le dioxyde de carbone est l’une des causes des pluies acides, mais il n’en est pas la seule. Les cheminées des usines émettent (ou produisent) de grandes quantités de dioxyde de soufre et d’oxyde d’azote. Tout comme le dioxyde de carbone, ces gaz réagissent avec la vapeur d’eau dans l’atmosphère pour former des gouttelettes d’acide sulfurique, des sulfates, du dioxyde d’azote et des vapeurs d’acide nitrique qui retombent ensuite à la surface de la Terre sous forme de pluie acide.
- Essayez de recueillir des échantillons d’eau de pluie et mesurez l’acidité des échantillons.
- Utilisez l’indicateur au jus de chou pour mesurer l’acidité de liquides trouvés à la maison comme du lait, du jus, des boissons gazeuses, du vinaigre, etc.
- Après avoir testé plusieurs liquides, triez-les du plus acide au moins acide.
- Apprenez-en davantage ici : PBS Learning Media : Acid Lake (Lac acide) (contenu HTML interactif - En anglais seulement)
Pour plus d’informations sur ce sujet, consultez ces ressources de Parlons sciences :
- Quels sont les effets des pluies acides sur les roches? (Activités pratiques) - Découvrez la réaction chimique qui se produit entre les pluies acides et le calcaire.
- Les pluies acides : qu’est-ce que c’est? (Les STIM en contexte) - Les pluies acides sont toutes les précipitations dont le pH est anormalement bas. Ils peuvent s'agir de pluie, de neige, de brouillard, etc. Mais qu'est-ce qu'un pH bas et pourquoi est-ce un problème?
Qu’est-ce qui se passe?
Les scientifiques utilisent une échelle spéciale pour mesurer l’acidité : l’échelle du pH. Cette échelle permet de comparer des solutions en attribuant une valeur numérique (entre 1 et 14) au degré d’acidité. Les matières acides ont un pH entre 6,9 et 1 (la valeur 1 correspond au degré d’acidité le plus élevé) et les matières alcalines ont un pH entre 7,1 et 14 (la valeur 14 correspond au degré d’alcalinité le plus élevé). Un pH de 7 est neutre et correspond au pH de l’eau pure.
Dans un laboratoire, des instruments spéciaux permettent de mesurer le pH, mais nous pouvons aussi utiliser un « indicateur » (un objet ou une substance dont la couleur change en fonction du degré d’acidité ou d’alcalinité d’une solution). L’indicateur utilisé dans cette expérience est le jus de chou rouge. Le jus de chou deviendra bleu/vert s’il est mélangé à une solution alcaline et deviendra rouge/rose s’il est mélangé à une solution acide.
L’eau gazeuse est plus acide que l’eau du robinet parce qu’elle contient du dioxyde de carbone, le même gaz que nous expirons lorsque nous respirons. Notre corps consomme l’oxygène de l’air lorsque nous inspirons et se débarrasse du dioxyde de carbone lorsque nous expirons. Le dioxyde de carbone n’est pas un gaz acide, mais lorsqu’il se dissout dans l’eau, un acide faible appelé acide carbonique se forme.
La pluie est toujours légèrement acide et ce détail est important, parce que cet acide faible dissout des minéraux qui sont présents dans la terre et qui sont nécessaires à notre santé. C’est aussi pour cette raison que les rivières et les ruisseaux ne sont pas qualifiés d’« eau pure » même s’ils sont propres.
Pourquoi est-ce important?
Le dioxyde de carbone est l’une des causes des pluies acides, mais il n’en est pas la seule. Les cheminées des usines émettent (ou produisent) de grandes quantités de dioxyde de soufre et d’oxyde d’azote. Tout comme le dioxyde de carbone, ces gaz réagissent avec la vapeur d’eau dans l’atmosphère pour former des gouttelettes d’acide sulfurique, des sulfates, du dioxyde d’azote et des vapeurs d’acide nitrique qui retombent ensuite à la surface de la Terre sous forme de pluie acide.
Aller plus loin
- Essayez de recueillir des échantillons d’eau de pluie et mesurez l’acidité des échantillons.
- Utilisez l’indicateur au jus de chou pour mesurer l’acidité de liquides trouvés à la maison comme du lait, du jus, des boissons gazeuses, du vinaigre, etc.
- Après avoir testé plusieurs liquides, triez-les du plus acide au moins acide.
- Apprenez-en davantage ici : PBS Learning Media : Acid Lake (Lac acide) (contenu HTML interactif - En anglais seulement)
Pour plus d’informations sur ce sujet, consultez ces ressources de Parlons sciences :
- Quels sont les effets des pluies acides sur les roches? (Activités pratiques) - Découvrez la réaction chimique qui se produit entre les pluies acides et le calcaire.
- Les pluies acides : qu’est-ce que c’est? (Les STIM en contexte) - Les pluies acides sont toutes les précipitations dont le pH est anormalement bas. Ils peuvent s'agir de pluie, de neige, de brouillard, etc. Mais qu'est-ce qu'un pH bas et pourquoi est-ce un problème?