Les projets scientifiques de nettoyage Penny sont un choix populaire lors des expo-sciences des écoles primaires - et pour cause. La chimie derrière l’expérience est simple mais intéressante, et le projet est facile à réaliser pour les enfants de tous âges. Le jeune scientifique essaie de découvrir laquelle de plusieurs solutions nettoiera le mieux les pièces de monnaie, en éliminant l'oxyde de cuivre qui donne à la surface un aspect terne et terni.
Configuration du projet
Pour commencer, l'expérimentateur et l'adulte superviseur doivent planifier les solutions auxquelles ils ont accès et qu'ils peuvent utiliser pour tester leurs capacités de nettoyage. Ils auront besoin d’un centime terni et sale pour chaque solution choisie, plus un centime supplémentaire comme contrôle (ce qui signifie que rien ne sera fait avec ce dernier centime). Recherchez les pièces de monnaie fabriquées avant 1982 et à peu près à la même époque; de cette façon, ils seront plus ternis et les pièces de monnaie auront une composition similaire.
Suggestions de solutions de nettoyage
Une fois que le scientifique en herbe a un tas de pièces de monnaie, il ou elle doit choisir et rassembler sa sélection de solutions de nettoyage. La plupart de ces substances ne sont pas des substances généralement utilisées pour nettoyer, ce qui permet de deviner comment elles affecteront les pièces de monnaie plus amusantes.
Certaines suggestions courantes incluent:
- Eau plate
- Eau savonneuse
- Jus de citron
- Vinaigre
- Vinaigre au sel
- Ketchup
- Sauce piquante
- Coca Cola
- Bicarbonate de soude et eau
- Jus de pomme, de raisin ou d'orange
- Lait
Former une hypothèse
Une hypothèse est une prédiction de ce qui va se passer dans une expérience basée sur les connaissances que possède déjà l'expérimentateur. Dans ce cas, discutez avec le jeune scientifique des solutions qui, selon lui, seront les plus efficaces pour nettoyer les sous. Ils peuvent également déterminer lequel pourrait nettoyer les sous le plus rapidement. Les enfants pensent souvent que l'eau savonneuse fonctionnera mieux car elle est normalement utilisée pour le nettoyage, mais les enfants qui comprennent ce que sont les acides ou qui connaissent un peu la chimie peuvent avoir une meilleure idée de ce qui fonctionnera.
Réaliser l'expérience
Cette expérience peut être réalisée avec des objets que l'on trouve généralement dans la maison, c'est donc un excellent choix, même pour un projet rapide les jours de pluie. Une option consiste à incorporer l'utilisation de papier pH (qui mesure le degré de base ou d'acide d'une substance lorsque le papier est plongé dans une substance) pour aider l'enfant à mieux comprendre pourquoi certaines solutions peuvent mieux fonctionner que d'autres. L'expérience peut être réalisée avec autant de plaisir et d'apprentissage sans utiliser cet outil.
Fournitures
Une fois qu'il y a une hypothèse de travail, l'expérience elle-même peut commencer. Voici ce dont un jeune scientifique aura besoin pour commencer:
- Au moins deux des solutions de la liste ci-dessus
- Un centime pour chaque solution plus un supplémentaire
- Un petit plat ou une tasse pour chaque solution (des gobelets en plastique ou en papier coupés à quelques centimètres du haut fonctionneront s'il n'y a pas de verres de rechange)
- Ruban de masquage (facultatif)
- Un marqueur
- Pince à épiler
- Papiers pH (facultatif)
- Serviettes en papier
- Caméra (facultatif)
Itinéraire
Pour réaliser cette expérience simple, procédez comme suit:
- À l'aide du ruban adhésif et du marqueur, étiquetez chaque plat ou tasse avec le nom de la solution qui y entrera.
- Versez suffisamment de chaque solution dans le plat correspondant pour couvrir les sous (il n'en faut pas beaucoup).
- (Facultatif) Trempez un morceau de papier pH dans chaque solution (il devient plus bleu pour les liquides basiques et plus rouge pour les liquides acides), laissez-le sécher et étiquetez dans quel liquide il a été plongé.
- Mettez un centime dans chacun des liquides et assurez-vous qu'il est complètement immergé.
- Laisser reposer environ 10 minutes.
- Sortez les pièces de monnaie une à la fois et, en gardant une trace de chaque pièce de monnaie, rincez chacune d'entre elles.
- Laissez les pièces de monnaie sécher sur des morceaux de papier absorbant.
- Enregistrez vos résultats; les photographies sont utiles.
Discuter des résultats
Une fois les résultats connus, parlez à l'enfant des pièces de monnaie qui semblent les plus propres et s'il peut voir des tendances concernant les solutions qui semblent faire le meilleur travail. C'est l'une des raisons pour lesquelles les papiers pH peuvent être un outil utile.
Comprendre le ternissement
Le mot « ternir » fait référence à la coloration terne ou gris-vert trouvée sur certaines pièces de monnaie plus anciennes. Ce n’est pas seulement de la saleté, c’est le résultat de l’interaction du cuivre contenu dans les pièces de monnaie avec l’oxygène de l’atmosphère. Lorsque l’oxygène et le cuivre à l’extérieur des pièces interagissent, une substance appelée oxyde de cuivre se forme. Pour éliminer cette ternissure, un acide doit être utilisé pour affaiblir les liaisons entre les atomes de cuivre et d’oxygène. L'ajout de sel à l'un des acides (jus de citron, vinaigre, etc.) rend ce nettoyage acide plus efficace en créant des atomes d'hydrogène libres dans la solution, ce qui augmente la force de l'acide.
Les résultats
Si cette expérience est utilisée pour une expo-sciences ou une présentation en classe, le jeune scientifique a la possibilité soit de prendre des photos de chaque centime avec une étiquette pour laquelle la solution a été utilisée, soit même d'apporter les centimes lui-même. L'enfant pourrait décider de choisir une solution gagnante ou même de classer les pièces de monnaie par ordre d'amélioration. L'enfant doit être prêt à expliquer pourquoi il pense que certaines solutions sont plus efficaces que d'autres.
