Chimie octobre 2008

mini-TP maison De toutes les couleurs !!

Nom : Note :

Objectif : Mettre en œuvre une technique de séparation.

Pour réaliser cette nouvelle expérience, munissez-vous d’un filtre à café, d’un verre, d’eau vinaigrée, d’un crayon et de ruban adhésif.Ensuite, suivez le protocole écrit ci-dessous : Découpez une bande de papier de 10 cm sur 2 cm dans le filtre à café. Faites un point coloré avec un feutre à 2 cm du bord en bas de la bande de papier (noir, vert, rouge ou violet

par exemple). Fixez le haut de la bande de papier sur un crayon avec du ruban adhésif. Posez le crayon en équilibre sur le verre rempli d’1 cm d’eau vinaigrée (moitié eau , moitié vinaigre), pour

faire tenir la bande de papier verticalement dans le verre. Le bas de la bande de papier trempe dans l’eau mais le point ne touche surtout pas l’eau.

Laissez l’eau monter le long du papier par capillarité et stoppez la manipulation juste avant que l’eau ne soit arrivée en haut.

Faites sécher la bande de papier, vous pouvez tester ainsi plusieurs couleurs.

Rédigez votre compte-rendu sur cette page, il doit comporter deux parties : une partie expérimentale (schémas, observations) et une partie interprétation de l’expérience. Dans la partie interprétation, vous devrez conclure quant à l’intérêt de cette méthode pour la séparation des espèces chimiques d’un mélange.

N’oubliez surtout pas de coller les bandes de papier sur cette page !!

Principe et analyse de ce miniTP.Dans ce mini-TP, l’élève doit réaliser des chromatogrammes et les coller sur son compte-

rendu : il suffit alors de constater leur présence pour être sûre que la manipulation a été

réellement effectuée.

La présence des bandes colorées permet de voir des erreurs de manipulations : par exemple,

un élève a placé le « haut » de la bande de papier dans l’eau, le point ne risquait pas de

toucher l’eau puisqu’il a mis la bande de papier à l’envers.

Il a réalisé son chromatogramme seul, en suivant un protocole, il a obtenu un résultat qu’il a

même interprété correctement puisqu’il a bien remarqué que les couleurs se dispersaient

autour de sa tache. Il est passé à côté de beaucoup de paramètres liés à la chromatographie,

tels que le front de solvant, l’intérêt de la phase fixe, la phase mobile, la hauteur

caractéristique atteinte par chaque composé (Rf)… De toutes manières, le but de ce mini-TP

n’était que l’apprentissage de la réalisation d’un chromatogramme, l’étude de ces paramètres

font partie de la séance de travaux pratiques en classe. Grâce à cette erreur qu’il a faite en

réalisant seul son mini-TP, cet élève a pu se rendre compte, en classe, combien il était préférable de placer le chromatogramme dans

l’autre sens… Le mini-TP peut alors privilégier ce passage par l’erreur lors de l’apprentissage.

On peut s’attarder sur un autre objectif de l’expérimentation : l’apprentissage de la démarche scientifique. Dans ce miniTP, les élèves

rédigent des comptes-rendus classiques (schéma des expériences, observation et interprétation) qui demandent une démarche

scientifique. Le niveau de réflexion reste lié à chaque individu, la manipulation elle-même n’est pas limitée, un élève très intéressé et

curieux pourra sur un sujet, s’étendre considérablement et réaliser toutes les expériences qu’il désire.

Un élève de la classe particulièrement brillant a réalisé un travail excellent sur ce mini-TP. Il a réalisé environ une quinzaine

d’expériences qu’il a numérotées. Il a ensuite sélectionné les chromatogrammes exploitables et il en a ensuite tiré trois conclusions :

« Grâce à ces expériences, on voit que certaines couleurs (colorants) sont en fait composées de plusieurs

couleurs.(…) »

« Celles-ci sont dosées afin d’obtenir la teinte voulue (ex : le vert : plus ou moins de jaune selon qu’on veuille

obtenir un vert clair ou foncé) » Cet aspect quantitatif de la chromatographie sur couche mince (peu fiable) est

néanmoins utilisé en laboratoire de recherche.

« On peut aussi déduire de cette expérience que l’eau vinaigrée est un solvant de certains colorants de feutres

(l’expérience ne marche pas avec les feutres indélébiles) »

Un ou plusieurs chromatogrammes sont donnés à l’appui de chaque conclusion. J’ai beaucoup apprécié ce compte-rendu qui montre

combien un sujet peut susciter l’envie de comprendre et d’expliquer les choses de manière scientifique et rigoureuse. De plus, aucune

limite n’est donnée ni dans la durée, ni dans la prise d’initiative : on ne peut malheureusement pas permettre une telle liberté en

travaux pratiques en classe avec un groupe de 16 à 18 élèves.

Bibliographie :Mémoire professionnel PLC2-BURTZ-GILLE Barbara IUFM de Versailles – juin 2002

Exemples de correctionCe travail peut être corrigé rapidement en début de séance avant de commencer le TP en classe.

Document à agrafer sur la copie de l’élève et à compléter pour l’évaluation de son travail.(texte à trous ou non)

MINITP « De toutes les couleurs » / 20Orthographe et soin en général /1Respect de la structure (Expérience, Observation, Interprétation, Conclusion) /1

Présence Légende Utilisation des couleurs SoinSchémas /2 /1 /1 /1

Bandelettes /2 /1 /1 /1

Observations InterprétationsLes taches de feutre montent /

1Le ………. (eau + vinaigre) monte par ……………. et les colorants aussi car ils se ……………………. dans le solvant.

/1

Certaines taches de feutres se séparent en plusieurs taches (comme le noir) et d’autres non (comme le rouge par exemple).

/1

Certaines couleurs de feutre sont obtenues par un …………….. de colorants, de pigments (comme en synthèse des couleurs en ………………)

/1

Les taches de couleur ne montent pas toutes de la même façon (comme par exemple le bleu qui monte souvent plus rapidement que les autres taches).

/1

Chaque colorant a sa propre …………. de montée : c’est pour cela que les colorants se ………………... Cette vitesse est liée notamment à la …………….. du colorant dans le solvant.

/1

Conclusion : Cette technique permet de ………..……. des constituants d’un mélange. /2

MINITP « De toutes les couleurs » / 20Orthographe et soin en général /1Respect de la structure (Expérience, Observation, Interprétation, Conclusion) /1

Présence Légende Utilisation des couleurs SoinSchémas /2 /1 /1 /1

Bandelettes /2 /1 /1 /1

Observations InterprétationsLes taches de feutre montent /

1Le solvant (eau + vinaigre) monte par capillarité et les colorants aussi car ils se dissolvent dans le solvant.

/1

Certaines taches de feutres se séparent en plusieurs taches (comme le noir) et d’autres non (comme le rouge par exemple).

/1

Certaines couleurs de feutre sont obtenues par un mélange de colorants, de pigments (comme en synthèse des couleurs en peinture)

/1

Les taches de couleur ne montent pas toutes de la même façon (comme par exemple le bleu qui monte souvent plus rapidement que les autres taches).

/1

Chaque colorant a sa propre vitesse de montée : c’est pour cela que les colorants se séparent. Cette vitesse est liée notamment à la solubilité du colorant dans le solvant.

/1

Conclusion : Cette technique permet de séparer des constituants d’un mélange. /2

Exemples de résultats :Elève X: seconde 2008-2009