Quels sont les effets des pluies acides sur les roches?
Quels sont les liens avec mon programme d'études?
Découvrez la réaction chimique qui se produit entre les pluies acides et le calcaire.
Vous Avez Besoin
- Craie
- Vinaigre
- Contenant transparent
- Tasse à mesurer
Priorité à la sécurité!
Évitez de vous frotter les yeux lorsque vous manipulez du vinaigre. Lavez-vous les mains immédiatement après avoir terminé cette expérience.
Mesures à prendre
- Brisez la craie en morceaux d’environ 1/2 cm.
- Écrasez chaque morceau de 1/2 cm en morceaux plus petits, en gardant chaque portion de 1/2 cm écrasée séparée des autres.
- Versez 100 ml de vinaigre dans un contenant.
- Ajoutez un morceau de craie de 1/2 cm écrasé dans le contenant et observez les changements qui se produisent.
- Notez vos observations.
- Ajoutez un autre morceau de craie dans le contenant. Notez vos observations.
- Continuez à ajouter des craies jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de changement.
Découverte
Lorsque la craie (qui est fabriquée à partir d’une substance alcaline appelée carbonate de calcium) est ajoutée à un acide comme le vinaigre, une réaction chimique se produit. Cette réaction est appelée « réaction de neutralisation » et se produit lorsqu’un acide (dont le pH est inférieur à 7) et une base (dont le pH est supérieur à 7) sont combinés. Pendant la réaction, un gaz et une solution neutre (pH = 7) sont formés.
Le gaz produit lors de cette activité est le dioxyde de carbone et peut être observé sous forme de bulles dans le vinaigre. Lorsque la craie est écrasée avant d’être ajoutée au vinaigre, la réaction se produit plus rapidement. Si vous continuez à ajouter de la craie écrasée, vous remarquerez qu’après un moment, les bulles arrêtent de se former. Cela indique que l’acide du vinaigre a entièrement été utilisé et que le liquide présent est neutralisé; il ne se produira plus de réaction de neutralisation. La craie solide semble disparaître parce qu’elle est transformée en une autre substance qui se dissout dans le liquide restant.
Cette réaction de neutralisation se produit naturellement dans l’environnement lorsque les acides faibles contenus dans la pluie réagissent avec le calcaire et d’autres types de roches, ce qui produit de l’érosion (l’usure de la roche). Cette réaction se produit très lentement et ses effets ne sont généralement pas perceptibles avant plusieurs centaines, voire plusieurs milliers d’années.
La pluie acide se forme lorsque certains polluants sont dissouts dans la pluie pour former des acides plus forts. La pluie acide est un facteur pouvant augmenter le taux d’érosion et dont les effets sont perceptibles en quelques décennies seulement. Le calcaire et le marbre sont composés de carbonate de calcium, tout comme la craie, et sont souvent utilisés pour construire des immeubles et pour fabriquer des statues. Lorsque la pluie est trop acide, elle « ronge » ces structures très rapidement, tout comme le vinaigre a dissout la craie.
L’érosion du calcaire et du marbre par les pluies acides peut provoquer la disparition d’œuvres d’art (statues, monuments, plaques, etc.) situées à l’extérieur, qui seront perdues à jamais. Cela augmente aussi les coûts d’entretien des immeubles. La destruction d’écosystèmes tels les lacs et les rivières peut se produire lorsque ceux-ci deviennent trop acides; cela peut provoquer la mort des poissons et d’autres animaux aquatiques qui sont des sources de nourriture pour les oiseaux et pour d’autres animaux.
Sur une note plus positive, dans les régions où le fond rocheux ou le sol contient beaucoup de calcaire, il est moins probable que l'eau soit polluée par les pluies acides que dans les régions où le fond rocheux est formé de roches ignées. Le calcaire (qui est une base) est en mesure de neutraliser les pluies acides avant qu’elles atteignent les lacs et les rivières, tout comme la craie a neutralisé le vinaigre dans notre expérience. Cela signifie que les dommages causés par les pluies acides dépendent à la fois du pH (quantité d’acide dans la substance) de la pluie que du type de sol ou de fond rocheux.
- Refaites l’activité en utilisant des roches trouvées dans votre cour ou dans votre communauté.
- Recherchez des traces d’érosion causée par les pluies acides sur les immeubles et les statues dans votre communauté.
Pour plus d’informations sur ce sujet, consultez ces ressources de Parlons sciences :
- 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?
- Comment la pluie devient-elle acide? (Activités pratiques) - Apprenez à faire votre propre indicateur de pH pour tester des échantillons d’eau.
Qu’est-ce qui se passe?
Lorsque la craie (qui est fabriquée à partir d’une substance alcaline appelée carbonate de calcium) est ajoutée à un acide comme le vinaigre, une réaction chimique se produit. Cette réaction est appelée « réaction de neutralisation » et se produit lorsqu’un acide (dont le pH est inférieur à 7) et une base (dont le pH est supérieur à 7) sont combinés. Pendant la réaction, un gaz et une solution neutre (pH = 7) sont formés.
Le gaz produit lors de cette activité est le dioxyde de carbone et peut être observé sous forme de bulles dans le vinaigre. Lorsque la craie est écrasée avant d’être ajoutée au vinaigre, la réaction se produit plus rapidement. Si vous continuez à ajouter de la craie écrasée, vous remarquerez qu’après un moment, les bulles arrêtent de se former. Cela indique que l’acide du vinaigre a entièrement été utilisé et que le liquide présent est neutralisé; il ne se produira plus de réaction de neutralisation. La craie solide semble disparaître parce qu’elle est transformée en une autre substance qui se dissout dans le liquide restant.
Cette réaction de neutralisation se produit naturellement dans l’environnement lorsque les acides faibles contenus dans la pluie réagissent avec le calcaire et d’autres types de roches, ce qui produit de l’érosion (l’usure de la roche). Cette réaction se produit très lentement et ses effets ne sont généralement pas perceptibles avant plusieurs centaines, voire plusieurs milliers d’années.
La pluie acide se forme lorsque certains polluants sont dissouts dans la pluie pour former des acides plus forts. La pluie acide est un facteur pouvant augmenter le taux d’érosion et dont les effets sont perceptibles en quelques décennies seulement. Le calcaire et le marbre sont composés de carbonate de calcium, tout comme la craie, et sont souvent utilisés pour construire des immeubles et pour fabriquer des statues. Lorsque la pluie est trop acide, elle « ronge » ces structures très rapidement, tout comme le vinaigre a dissout la craie.
Pourquoi est-ce important?
L’érosion du calcaire et du marbre par les pluies acides peut provoquer la disparition d’œuvres d’art (statues, monuments, plaques, etc.) situées à l’extérieur, qui seront perdues à jamais. Cela augmente aussi les coûts d’entretien des immeubles. La destruction d’écosystèmes tels les lacs et les rivières peut se produire lorsque ceux-ci deviennent trop acides; cela peut provoquer la mort des poissons et d’autres animaux aquatiques qui sont des sources de nourriture pour les oiseaux et pour d’autres animaux.
Sur une note plus positive, dans les régions où le fond rocheux ou le sol contient beaucoup de calcaire, il est moins probable que l'eau soit polluée par les pluies acides que dans les régions où le fond rocheux est formé de roches ignées. Le calcaire (qui est une base) est en mesure de neutraliser les pluies acides avant qu’elles atteignent les lacs et les rivières, tout comme la craie a neutralisé le vinaigre dans notre expérience. Cela signifie que les dommages causés par les pluies acides dépendent à la fois du pH (quantité d’acide dans la substance) de la pluie que du type de sol ou de fond rocheux.
Aller plus loin
- Refaites l’activité en utilisant des roches trouvées dans votre cour ou dans votre communauté.
- Recherchez des traces d’érosion causée par les pluies acides sur les immeubles et les statues dans votre communauté.
Pour plus d’informations sur ce sujet, consultez ces ressources de Parlons sciences :
- 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?
- Comment la pluie devient-elle acide? (Activités pratiques) - Apprenez à faire votre propre indicateur de pH pour tester des échantillons d’eau.