Le soufre

July 19, 2012 dans Éléments

Le vendredi 28 novembre 2008, les cinquante-neuf élèves de 4ème année des classes francophones de Mme Reavell et et anglophones de Mme Breton de l’École FACE ont été exposés cinquante minutes au soufre et à sa puanteur. Les étudiants Aylsworth Jess (BA en éducation de l’art, Université Concordia), Cindie Eugène (B.Sc., Université de Montréal), Tanya Godina (M. Sc., Université de Montréal), Maya Grubisic (BA en éducation de l’art, Université Concordia), Zac Kenny (BA en , Université Concordia) et Sixian Lin (B.Sc., Université de Montréal) étaient présents.

Tanya et Maya ont initié une discussion dans les deux langues sur le soufre,  et les élèves se sont souvenus des ateliers MdV précédents sur les éléments essentiels et de la présence du soufre dans les œufs et dans l’odeur d’œufs pourris. Les élèves ont compris que les composés soufrés sont également responsables de l’odeur et du goût du pamplemousse, de l’oignon, de l’ail ainsi que de l’odeur tenace de la mouffette. Plutôt que de fabriquer des boules puantes, l’influence du soufre sur les cheveux frisés a été expliquée aux enfants.

Trois élèves bénévoles se sont vêtus d’équipements de sécurité de laboratoire et ont rejoint Cindie et Sixian pour une expérience inédite. Les cheveux du professeur Lubell ont été utilisés pour se faire friser grâce à un procédé chimique d’oxydo-réduction en deux étapes dans lequel les ponts soufre-soufre des cheveux sont dissociés, réarrangés et réformés. D’autres types de liaisons faibles présentes dans les cheveux (c’est-à-dire les liaisons hydrogène et les liaisons salines) ont été présentées. Armés de fers à friser, Jess, Tanya, Maya et Zac ont réarrangé des liaisons hydrogène, mélangé des ponts salins, redressé quelques boucles et fait des spirales sur les têtes de quatre autres chérubins bénévoles. Enfin les enfants ont appris comment redonner leur forme initiale à des fibres par réarrangement de liaisons grâce à la plasticité thermique du polyester. Les élèves ont ensuite enroulé fortement des mouchoirs en tissu autour de pierres et de blocs avec des bandes de caoutchouc et ils ont eu juste assez de temps pour agrafer une étiquette portant leur nom sur leurs échantillons avant de les placer dans de l’eau bouillante pendant 5 minutes.

Après refroidissement, les « objets de liaison » ont été supprimés, mais leurs impressions sont restés comme des souvenirs, formés à partir des réarrangements des liaisons chimiques faibles. Les élèves sont partis reconnaissants d’en apprendre plus sur le soufre et les liaisons faibles, en s’affranchissant des odeurs nauséabondes.

Un grand merci à l’équipe soufre pour nous avoir  montré que les mercaptans peuvent être amusants, à Valérie d. Walker pour l’initiation de l’équipe soufre aux joies des textiles thermiques en plastique ainsi qu’à Pierre pour son aide avec les montages.


Le magnésium

July 19, 2012 dans Éléments

C’est avec grand plaisir que Molécules de la Vie est de retour pour une troisième année consécutive. En ce vendredi 13 mars, une lumière blanchâtre et brillante, provenant d’une flamme issue de la combustion du magnésium (Mg), a illuminé les élèves de 4ème année de la classe de Mme Reavell, grâce à  l’équipe Mg constituée de Zac Kenny (BA en éducation de l’art, Université Concordia) et Sixian Lin (B.Sc. U de Montréal). Sixian a utilisé une lampe à alcool pour enflammer un morceau de magnésium. Cette opération nécessite plus de chaleur que pour allumer un feu de bois avec une allumette, car le magnésium est protégé de l’oxygène de l’air par une couche mince (son oxyde).

Tout en observant la combustion du magnésium, les élèves ont été initiés à son processus d’oxydation, qui produit de l’oxyde de magnésium, et qui lorsqu’il est versé dans l’eau,  forme de l’hydroxyde de magnésium, appelé aussi  “lait de magnésie”, un médicament utilisé couramment comme laxatif et comme antiacide.

L’équipe Mg  a rappelé aux élèves que le magnésium est un ion métallique situé au centre de la chlorophylle et un élément essentiel pour la survie des plantes, couramment ajouté aux engrais.

De retour du laboratoire à la salle de classe, des peintures à la détrempe et au sel d’Epsom (sulfate de magnésium à partir de l’epsomite minérale) les attentaient. Les élèves ont fait des expériences montrant les effets des sels de magnésium sur l’aquarelle. Pendant que les enfants peignaient, l’équipe Mg en a profité pour énumérer les diverses applications et utilisations du magnésium en tant que composant présent dans les automobiles et les camions. De plus, parce que le magnésium est robuste et léger à la fois et que le chlorure de magnésium est utilisé comme une alternative verte pour le salage en hiver.  Par ailleurs dans notre corps, le magnésium est impliqué dans plus de 300 réactions biochimiques!

Les élèves ont remercié l’équipe Mg de les avoir éclairé et inondé de plaisir tel une flamme de Magnésium.

Le carbone

July 19, 2012 dans Éléments

Tout le monde est reparti avec son ballon de football, mimant le fullerène, molécule à la forme rappelant celle d’un ballon de football et composée de 60 atomes de carbone.

Les enfants ont pu explorer les propriétés conductrices du graphite, molécule composée uniquement de carbone, grâce à l’équipe  Molécules de Vie, composée de Rita Cardinal (Maîtrise en éducation de l’art, Université Concordia) et Varsha Kairouz (B.Sc. Université de Montréal). L’équipe a laissé son empreinte sur les élèves de 4ème année de la classe de Mme Reavell de l’école FACE, le vendredi le 20 mars 2009.

Le carbone est un élément dit essentiel, a expliqué Varsha, guidant les élèves à travers le cycle du carbone et leur permettant ainsi de rafraîchir leurs connaissances sur les processus de photosynthèse et l’oxydation. Les élèves ont été sensibilisés par des discussions sur les moyens de réduire leur empreinte carbone, cette dernière étant définie comme l’ensemble des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone) et les émissions causées directement et indirectement par une personne, une organisation, un événement ou un produit.

Les élèves ont ensuite exploré les propriétés conductrices du carbone, se présentant sous la forme de graphite, en l’utilisant pour confectionner un circuit alimenté par une batterie qui permet d’écouter des sons d’un haut-parleur. Les élèves ont ensuite examiné la forme tétraédrique du diamant, qui est typiquement utilisée comme un isolant, et la structure en forme de feuillets du graphite.

Varsha a montré aux enfants différents échantillons de graphite (des gros morceaux de graphite pour le dessin, des plus fins pour les mines de crayon,…) et a expliqué que chacun d’eux conduit l’électricité de façon différente. Rita a ensuite montré comment les feuilles de carbone pouvaient être enroulées dans des tubes (nanotubes), pouvant servir de mini-fils utilisés dans des objets minuscules. Rita a demandé aux élèves de relever un défi de sculpture, tout en expliquant comment les feuillets du graphite peuvent être pliés pour donner une autre forme de carbone appelée “le fullerène de Buckminster» ou footballène. Le nom vient de Richard Buckminster Fuller, un célèbre architecte qui a conçu la structure à la base des dômes géodésiques, tels que celui de la biosphère construit pour l’Expo ’67 à Montréal. En jouant et construisant leurs propres  « Buckyballes », les enfants ont pu apprécier les différentes formes et les propriétés du carbone et ont remerciés chaleureusement l’équipe carbone.


Pour plus d’informations et de photos de nanotubes de carbone et fullerènes voir (anglais seulement):

http://www.nanotech-now.com/nanotube-buckyball-sites.htm