Votre enfant remue une cuillère de sucre dans un verre d'eau, et quelques secondes plus tard, elle a disparu. L'eau est aussi limpide qu'avant. Alors, où est passé le sucre ? Une cuillère de sable, elle, peut être remuée encore et encore et reste obstinément au fond. Pourquoi deux choses qui se ressemblent tant se comportent-elles si différemment ?
Une expérience de dissolution ne demande que quelques verres et des produits de cuisine, mais elle fait travailler exactement les habitudes d'un scientifique : deviner d'abord, tester, observer de près, noter, puis recommencer en changeant une seule petite chose. Cet article vous guide pas à pas, d'une version simple pour les enfants de cinq ans à des questions plus difficiles pour les neuf-dix ans.
Ce qu'il vous faut
- Quatre ou cinq verres transparents, chacun avec la même quantité d'eau (marquez le niveau avec un morceau de ruban adhésif pour qu'ils soient identiques).
- Quelques produits à tester : sucre, sel, sable propre, farine et quelques grains de riz. Le café soluble ou le cacao en poudre conviennent aussi, si vous en avez.
- Une petite cuillère pour que chaque test utilise la même quantité, et un bâtonnet à remuer différent pour chaque verre.
- Une feuille de papier pour le tableau, des crayons de couleur et un chiffon.
Avec les plus jeunes, c'est vous qui versez l'eau, et eux qui prennent la cuillère et remuent. C'est aussi le bon moment de partager une habitude de scientifique : on ne goûte que ce qui se mange, dans un gobelet propre, et on demande d'abord à un adulte.
Deviner d'abord, remuer ensuite
Avant chaque verre, demandez à votre enfant : « Tu crois que ça va disparaître complètement, ou qu'on pourra encore le voir ? » Notez la prévision dans le tableau. Puis ajoutez une cuillère, remuez une vingtaine de fois, observez de près, laissez le verre cinq minutes et regardez de nouveau.
| Ce qu'on a ajouté | Ma prévision | Juste après avoir remué | Après cinq minutes |
|---|---|---|---|
| Sucre | Se dissout | Eau limpide, pas de grains | Toujours limpide |
| Sel | Ne se dissout pas | Eau limpide, pas de grains | Toujours limpide |
| Sable | Ne se dissout pas | Trouble, le sable tourbillonne | Sable au fond, l'eau redevient limpide |
| Farine | Se dissout | Blanc trouble | Une partie se dépose, l'eau reste un peu trouble |
| Riz | Ne se dissout pas | Les grains coulent | Les grains sont toujours là |
Les enfants qui ne savent pas encore écrire peuvent dessiner une coche pour « se dissout » et une croix pour « ne se dissout pas ». La colonne « après cinq minutes » compte vraiment : certaines choses ont l'air dissoutes quand on remue et ne révèlent leur vraie nature qu'une fois l'eau immobile.
Que veut dire « se dissoudre » ?
Expliquez-le simplement : quand le sucre se dissout, il ne disparaît pas. Il se divise en morceaux si petits que nos yeux ne peuvent pas les voir, et ils se répartissent uniformément dans tout le verre.
Comment savoir que le sucre est toujours là ? Votre enfant peut goûter une goutte d'eau sucrée : elle est toujours sucrée. Ou attendre la dernière partie de cet article, où le sucre revient sur une assiette.
Le sable, c'est différent. Les grains de sable ne se divisent pas dans l'eau, donc après avoir remué, ils tournoient un instant puis tombent au fond. La farine est entre les deux : ses particules très fines troublent l'eau, et beaucoup restent en suspension un bon moment avant de se déposer lentement. C'est le moment idéal pour demander : « Si l'eau est trouble, est-ce que ça s'est dissous ? »
Tiède ou froide, remuer ou attendre ?
Quand votre enfant sait classer les choses en « se dissout » et « ne se dissout pas », posez la question suivante : « Comment faire pour que le sucre se dissolve plus vite ? » Ne changez qu'une seule chose à la fois et gardez tout le reste identique, pour que le test soit équitable.
- Eau tiède et eau froide : deux verres avec la même quantité d'eau, l'un froid et l'autre tiède, que vous préparez (tiède au toucher, jamais bouillant). Ajoutez la même cuillère de sucre, remuez à la même vitesse et comptez les tours jusqu'à ce qu'il ne reste plus de grains.
- Remuer et attendre : deux verres identiques, une cuillère de sucre dans chacun. Remuez l'un et laissez l'autre tranquille. Combien de temps met le verre immobile ?
- Gros morceaux et petits grains : un morceau de sucre et une quantité équivalente de sucre en poudre. Lequel se dissout en premier ?
Votre enfant peut noter les résultats en nombre de tours ou en minutes sur une horloge. Les plus grands peuvent en faire un simple diagramme en barres.
Combien de cuillères avant que ça s'arrête ?
Ce défi convient aux enfants à partir de huit ans environ. Ajoutez du sel dans un verre d'eau une cuillère à la fois, en remuant bien après chacune, et faites un trait pour chaque cuillère. À un moment, quoi que l'on remue, des grains restent au fond : l'eau est « pleine » et n'en accepte plus.
Demandez ensuite : « Si on prenait de l'eau tiède, tu crois qu'il faudrait plus de cuillères ou moins ? » Recommencez avec la même quantité d'eau tiède et comparez les traits. Votre enfant découvrira qu'une bonne expérience mène souvent tout droit à la question suivante.
Faire réapparaître le sucre et le sel
Versez un peu d'eau très salée (ou sucrée) sur une assiette foncée et laissez-la dans un endroit aéré, de préférence ensoleillé. Regardez-la ensemble une fois par jour. Au bout de quelques jours, l'eau s'évapore et de petits grains de sel apparaissent sur l'assiette, parfois sous forme de petits cubes bien nets que l'on voit très bien à la loupe.
C'est la réponse idéale à la question du début : le sel n'est jamais parti nulle part, il se cachait simplement dans l'eau. Quand l'eau s'en va, le sel reste.
Classer les choses en « se dissout » et « ne se dissout pas », c'est la manière dont les scientifiques regroupent les objets selon leurs caractéristiques. Dans Dologi, les énigmes « Deux anneaux » du thème Logique demandent aussi aux enfants de trier des objets selon leurs caractéristiques.
En bref
- Le sucre et le sel se dissolvent dans l'eau ; le sable et le riz non ; la farine trouble l'eau et se dépose lentement, ce qui donne de quoi discuter.
- Demandez toujours une prévision d'abord, puis regardez deux fois : juste après avoir remué et après quelques minutes d'immobilité.
- Comparez eau tiède et eau froide, remuer et attendre, en ne changeant qu'une seule chose à la fois.
- Laissez sécher de l'eau salée sur une assiette pendant quelques jours pour voir que ce qui s'était dissous était là depuis le début.
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