De nombreuses substances naturelles possèdent la propriété de changer de couleur en fonction de l’acidité du milieu. Ainsi certaines fleurs, comme les hortensias, changent de couleur et passent du rose au bleu en fonction de l’acidité du sol. Forts de ces observations, les chimistes ont mis au point, il y a de nombreuses années, des substances capables de changer de couleur selon que le milieu est acide, basique ou neutre. Un indicateur coloré est une substance dont la couleur varie en fonction de l’acidité d’un milieu. La couleur du chou rouge est due à la présence de molécules de la famille des anthocyanes, colorants naturels présents dans de nombreux fruits rouges. Ces molécules possèdent la particularité de voir leur structure varier suivant l’acidité du milieu, et donc de changer de couleur (rouge, bleue, incolore et jaune en fonction du pH environnant).
Le changement de couleur est dû à un processus chimique: dans une solution acide, le colorant indicateur réagit avec les protons (il est «protoné»). Avec cette expérience, changez la couleur du chou rouge en fonction des acides et des bases. Le chou contient un colorant spécial qu'on peut extraire en coupant et en cuisant les feuilles. Il change de couleur selon ce dans quoi on le dissout. Vraiment cool, ce chou ! Ce chou rouge peut vraiment faire des tours de magie ! Sa spécialité : changer de couleur ! Faites l'expérience à la maison avec votre enfant. Avec cette expérience, changez la couleur du chou rouge en fonction des acides et des bases. Le chou contient un colorant spécial qu'on peut extraire en coupant et en cuisant les feuilles. Il change de couleur selon ce dans quoi on le dissout.
3. 4. Versez maintenant l'eau pleine de chou rouge dans quatre verres en utilisant une passoire afin qu'aucun morceau de chou ne passe.5. Dans tous les verres, l'eau a une coloration bleu-violet sombre. Mais cela ne durera pas longtemps...6. Versez précautionneusement un peu de vinaigre dans le deuxième verre. Comme par magie, le liquide devient soudain rouge ! Mélangez peu à peu un peu de bicarbonate de soude (ou de levure chimique) dans le troisième verre. Pouf, ça devient bleu !
Acides et bases : le chou contient un colorant spécial qu'on peut extraire en coupant et en cuisant les feuilles. Dans de l'eau neutre, ce colorant est bleu-violet. Il change cependant de couleur selon ce qu'on y dissout. Dans une solution acide, il devient rouge, dans une solution basique, il devient bleu. Si la solution est encore plus basique, il devient vert. Le vinaigre est un acide. Évidemment, il a aussi un goût acide ! La limonade et le Coca sont également légèrement « acides », ils contiennent de l'acide carbonique. Notre liquide gastrique contient de l'acide chlorhydrique assez agressif pour digérer la nourriture. Si du liquide gastrique parvient dans l’œsophage, cela provoque de douloureuses brûlures d'estomac.
Attention, les acides sont décapants ! Pour le ménage, on utilise souvent du vinaigre (ou du jus de citron) pour enlever le tartre de quelque chose. Les adversaires des acides sont les bases. Si on verse dans un acide une base de la même force, leurs effets s'équilibrent. On obtient une solution neutre. Comme les acides, les bases sont aussi décapantes. Elles corrodent par exemple les cheveux, la peau et la graisse mais pas le métal. C'est pourquoi un déboucheur nettoie les tuyaux sans les abîmer. Et que vient faire la base dans la pâte à bretzel à la saumure ? Rien du tout ! La pâte à bretzel à la saumure n'existe pas. Les bretzels et les bâtonnets en pâte à bretzel sont faits avec de la pâte levée.
Un des sens que l’humain possède est le goût. Il lui permet d’évaluer divers. Certains ont un goût acide et d’autres un goût plutôt amer. Les bases libèrent des ions OH- et les acides des ions H+. Ce sont ces ions qui vont réagir avec le jus de chou rouge et altérer sa couleur. Le vinaigre donne une teinte rosée au jus de chou rouge puisque c’est un acide. Le bicarbonate de soude, quant à lui, donne une teinte bleutée au jus de chou rouge puisque c’est une base. Tout se passe au niveau atomique, c’est-à-dire qu’on ne voit pas ce qui se passe quand les deux liquides se mélange. Tout ce qu’on connait est composé d’atomes et ces atomes peuvent s’organiser différemment lorsque qu’ils réagissent avec d’autres solutions.
Couleur et lumièreCe chou rouge qui tend vers le violet permet d'indiquer le degrè d'acidité. L'expérience: Prends un chou rouge cru et coupes-en une partie en petits morceaux. Mets ensuite le chou dans de l'eau bouillante et cuis-le jusqu'à ce que l'eau prenne une couleur rouge-violet. Tu peux maintenant utiliser cette eau rouge-violet pour mesurer l'acidité d'autres liquides, par exemple de l'eau savonneuse, du vinaigre ou du jus de raisin. Pour cela, verse une partie de ta solution de chou rouge dans un verre. Fais ensuite couler quelques gouttes d'un autre liquide, par exemple du vinaigre. Dans ce cas, la solution de chou rouge devient rouge, cela veut dire que le liquide est acide. Un colorant dont la couleur change en fonction de l'acidité d'un liquide est appelé indicateur. Le jus de chou rouge est donc une solution indicatrice et indique le pH d'une solution. En bref, le pH mesure combien le liquide contient de protons (H+). En l'occurrence, une valeur de pH faible signifie que la solution est acide avec une forte concentration en protons. Plus la valeur du pH est élevée, plus la solution est basique, c'est-à-dire moins elle est acide (pH 1 = très acide, pH 7 = neutre, pH 14 = très basique). Le changement de couleur est dû à un processus chimique: dans une solution acide, le colorant indicateur réagit avec les protons (il est «protoné»). L'eau pure a un pH de 7. Tu as peut-être déjà entendu dans les publicités l'expression «pH neutre pour la peau». Notre peau est légèrement acide. Elle a un pH un peu inférieur à 6. La survie des bactéries et des champignons sur notre peau est ainsi rendue difficile. Un nettoyage exagéré avec du savon peut augmenter le pH de la peau et la rendre plus sensible aux agents pathogènes.
Le chou rouge est rouge vif lorsqu'il pousse sur des sols acides et tend vers le bleu sur des sols basiques. La valeur du pH joue aussi un rôle dans la nature. Certaines plantes poussent mieux sur des sols acides, comme les orchidées ou les peupliers. Le chou rouge et quelques autres plantes indiquent sur quel type de sol elles croissent: leur couleur varie en fonction du pH du sol. On les appelle plantes indicatrices. Dans les plantes, les anthocyanes servent de protection contre les rayons UV nocifs et sont des antioxydants. Ces substances peuvent fixer des radicaux libres dangereux. Les radicaux libres sont des sous-produits du métabolisme dans nos cellules et peuvent les abimer. Ces anthocyanes du chou rouge donnent, dans l'eau, une solution indicatrice. La couleur de la solution de chou rouge diluée, te permet de contrôler le degré d'acidité de ta solution test.
Pour d'autres substances qui servent d'indicateur, les transitions de couleurs sont différentes. On les utilise en fonction des applications, lorsqu'on veut mettre en évidence un degré d'acidité précis. Le jus de chou rouge est un indicateur colorimétrique de pH, sa couleur change selon le pH des produits avec lesquels on le mélange. Pour connaître approximativement le pH d’un produit, il suffit de comparer la couleur obtenue lorsqu’on le mélange avec des produits de pH connu. Le soda (3 à 5 selon le soda, couleur obtenue : rose vif à rose violacé). L'eau du robinet : son pH est souvent proche du neutre (pH = 7), mais cela varie beaucoup d’un lieu à l’autre. Le pH d’un milieu aquatique détermine les organismes qui peuvent y vivre. Des variations importantes de pH peuvent modifier la croissance ou le comportement de certaines espèces, ou même menacer leur survie.
Dans la consommation humaine, on retrouve beaucoup d’aliments acides : fruits et jus de fruits (agrumes surtout), tomates, vinaigre, sodas… Ces aliments peuvent avoir des effets négatifs s’ils sont consommés en excès ou si l’on souffre de certains problèmes de santé (ulcère à l’estomac, remontées gastriques…). Tu as peut-être aussi déjà entendu dans les publicités l'expression «pH neutre pour la peau». En effet, notre peau est légèrement acide (elle a un pH un peu inférieur à 6) c'est pourquoi la survie des bactéries et des champignons sur notre peau est difficile. Un nettoyage exagéré avec du savon peut augmenter le pH de la peau et la rendre plus sensible. Il est intéressant d’animer cette série d’expériences comme un jeu. L’animateur aura de préférence préparé le jus de chou rouge à l’avance et peut commencer en introduction par faire deviner au groupe la nature de cet étrange liquide violet, à son aspect, son odeur, voire à son goût si les participants ont le courage de goûter. L’animateur peut ensuite inviter les participants à « faire des expériences » avec le jus de chou rouge, en les encourageant à bien observer et bien retenir le résultat de chaque test. Pour cela, le groupe aura accès au panel de produits à tester listé en haut de cette fiche. Si besoin, on peut guider les participants en leur demandant ce qu’ils connaissent des produits testés, et si certains produits ont donné des couleurs proches ou identiques.
Le vinaigre et le jus de citron donnent une couleur rose au jus de chou rouge. Demander le point commun entre ces produits. Le groupe trouvera certainement qu’ils sont acides. Jus de citron N°1 : Qu’est-ce qui fait changer la couleur du choux rouge ?
Le jus de chou rouge est un indicateur colorimétrique de pH; sa couleur change selon le pH des produits avec lesquels on le mélange. Pour connaître approximativement le pH d’un produit, il suffit de comparer la couleur obtenue lorsqu’on le mélange avec des produits de pH connu. Le soda (3 à 5 selon le soda, couleur obtenue : rose vif à rose violacé). L'eau du robinet : son pH est souvent proche du neutre (pH = 7), mais cela varie beaucoup d’un lieu à l’autre. Le pH d’un milieu aquatique détermine les organismes qui peuvent y vivre. Des variations importantes de pH peuvent modifier la croissance ou le comportement de certaines espèces, ou même menacer leur survie.
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