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VOLDEMAG

S'envoyer en l'air, les pieds sur terre

"Très homèrement inspiré ..."

La Molte, le 10 mai 2012 à propos de ce billet

"Pour moi, l'abstention est devenue un Acte politique car il

exprime le rejet d'un système politique vicié que tant de

votants s'entêtent à entretenir. "

Agrippa de la Mancha, le 10 mai 2012 à propos de ce billet

" Les pieds sur terre et les yeux dans les étoiles elle tracera sa voie.

Bienvenue à toi petite nièce !"

Mafaldah 71, le 10 mai 2012 à propos de ce billet

" Moi, j'étais sur le nuage avec toi, le temps de lire "

Duanyer, le 11 mai 2012 à propos de ce billet

Fushia

Vendredi, 09 Décembre 2011 00:00 Minorité

.Il a bien fallu que je classe ce billet ! Aucune rubrique adéquate. Il sera dans la rubrique "Just For Fun", finalement. Parce que Minorité a su rendre les sciences 'achement chouettes !

L'exception de la semaine. Je ne lui ai pas imposé une couleur.
Je lui ai imposé la rubrique. Vulgarisation scientifique. Un défi. Me faire comprendre quelquechose de scientifique, à moi.
Avec de la couleur comme fil conducteur. Il a choisi l'indicateur coloré.
Et... cette couleur que je prends un peu pour moi dans un sourire.
Quel talent !

Mais... Voulez vous savoir quelle couleur j'aurais choisi pour lui ?
Minorité à l'éclat du rouge d'un ballon d'enfant, le vert le plus tendre, le brun le plus feutré,
et les confettis multicolores qu'on met sur les gateaux.
(Zan')

« – Dis, dis, c'est quoi un indicateur coloré ? Un noir qui balance aux flics ?
– Euh.....oui mais non. Par où commencer... On donne une image différente de soi selon le milieu dans lequel on évolue, tu es d'accord ?
– Oui... Je crois !
– Et bien en chimie, c'est (parfois) pareil. Et c'est selon ce principe que fonctionnent les indicateurs colorés. L'un des plus courants est le 3-bis(4-hydroxyphényl)-1-(3H)-monobenzofuranone.
– A tes souhaits !
– Pour une raison obscure, l'usage a voulu lui donné un nom plus court : phénolphtaléine. Ses plus intimes proches l'appelle φφ.
– Phi-phi ? Parce qu'elle est rousse ?
– Uhuh. Même pas !
– Elle est de quelle couleur alors ?
– Et bien, ça dépend. La phénolphtaléine est indicateur coloré de variation de pH : elle change de couleur suivant l'acidité ou la basicité d'une solution.
– Et c'est quoi le pH déjà ?
– Le pH détermine le « potentiel hydrogène » d'une solution. Ceci signifie tout simplement, que plus le pH d'un liquide est haut, moins le liquide contient d'ions hydrogène, qui sont des ions H+, et qui ne sont, en fait, rien d'autre que des protons.
– Euh....ok. Si tu veux....
– On dira qu'un liquide qui a un pH inférieur à 7 qu'il est acide, supérieur à 7 qu'il est basique. Lorsque le pH est égal à 7, la solution est dite « neutre ».
– Ah, là ça me parle ! Mais... La phénolphtaléine (copié-collé) dans tout ça ?
– Et bien la phénolphtaléine change de couleur suivant le pH.
– Hein ? Comment ça ? Comment une même molécule peut avoir plusieurs couleurs sans même faire appel à Gérard Majax ?
– C'est que, en fait... Ce n'est pas tout à fait la même molécule !
– Ah ? Gérard Majax, lui, il ne révèle jamais ses astuces...
– Je ferai une petite exception pour toi. Voici la structure de la phénolphtaléine :

Ou plutôt UNE structure de la phénolphtaléine. Car, en fonction du pH, et donc de la quantité d'ions hydrogène H+ présents, la phénolphtaléine captera, ou larguera des ions H+ dans le milieu. Oui, une molécule qui a une fonction acido-basique dans une solution acide, c'est comme un ogre dans un poulailler : il se sert. Et les H+ qu'il trouve, il les arbore fièrement. En revanche, dans une solution basique, c'est plutôt Robin des Bois : elle va redonner des protons à la solution.
– Et donc, ça c'est la particularité de la phénolphtaléine et des indicateurs colorés ?
– Et bien non ! Car ça, c'est la particularité des molécules acides et basiques. La particularité de phénolphtaléine, c'est que ça la fait changer de couleur !
– Ah oui, c'est vrai, j'avais oublié ta phrase bidon du début.
– C'est pas bidon ! C'est SCIEN-TI-FI-QUE. Et c'est dû à une structure particulière dans la molécule : le cycle benzène. Ce cycle benzène, c'est ce cycle :

– C'est une structure dite « aromatique ».
– Elle sent bon ?
– Euh...oui et non. En fait, « aromatique » veut dire que les électrons qui lient les atomes entre eux dans ce cycle peuvent se balader plus ou moins librement entre les différents atomes. Ici, j'ai grandement envie de conclure par « bref, c'est compliqué », mais au final ça fait que la molécule captera certaines longueurs d'onde lumineuse. Et ça peut faire aussi, parfois, qu'une molécule à une odeur particulièrement forte le thymol du thym, ou la vanilline, par exemple.
– Je ne t'écoute plus, tu m'as donné faim. Ventre affamé n'a pas d'oreilles.
– T'as déjà vu un ventre avec des oreilles, toi ?
– Oui, Monsieur Patate
– Bien vu. Bon, je reprends.

Beaucoup de molécules naturelles ont des cycles benzène, mais elles peuvent être incolores car les lumières absorbées ne sont pas toujours visibles ! Par exemple, prenez la quinine. La quinine est présente dans le Schweppes. Or, le Schweppes est incolore. Mais allez en boite de nuit, demandez un gin-fizz, et là, admirez : votre boisson est fluorescente ! Car la structure aromatique de la quinine absorbe les ondes de 320 nm à savoir des ondes ultra-violettes. Et cela est mis en évidence grâce aux lumières noires qui éclairent les boites de nuit.

Vous avez suivi ! Bravo ! Attaquons nous sérieusement à la phénolphtaléine maintenant !

– Ah ? Je croyais qu'on avait fini moi.
– Non, j'ai promis à Zan' de faire tout plein de caractères pour sa dernière semaine.
– J'aurais préféré un tweet. J'ai mal à la tête là.
– Accroche-toi. Dans une solution neutre, la phénolphtaléine a cette forme (la même que tout à l'heure) et est incolore.

C'est le cas également dans les solutions ayant un pH entre 0 et 8,2.

Dans une solution basique de pH supérieur à 8,2, peu d'ions H+ sont présents. La phénolphtaléine relargue un de ces hydrogènes, et se retrouve avec une formule :

– C'est quoi ce losange en bas ?
– Faut pas s'y fier. C'est un cycle benzène classique, c'est juste que c'est de la 3D.
– Wow ! De la 3D où faut même pas de lunettes spéciales !
– Et ouais, t'as vu ? LE FUTUR ! Bon. Si on passe outre ce losange, on voit que la structure a changé. L'hydrogène H+ en haut à droite est parti, laissant un pauvre Oxygène tout seul avec une charge négative.
– D'où elle vient cette charge négative ?

– Et bien elle est due au fait que l'hydrogène est parti avec son +, d'où ma notation H+.
– Je vois. Pas de communauté des biens dans ces cas-là.
– Voilà. Et on voit que la molécule en est un peu bouleversée. Les électrons se sont déplacés, et les doubles liaisons aussi, du coup.
– Bah oui, puisque les liaisons sont constituées d'électrons !
– Bravo ! Et tout ce réarrangement a modifié l'équilibre des cycles aromatiques. De ce fait, elles n'absorbent pas les mêmes longueurs d'onde. Ici, la phénolphtaléine absorbe les ondes lumineuses ayant une longueur d'onde de 550 nm. Et les longueurs d'onde entre 380 et 800 nm sont visibles. À 550 nm, on a de la lumière verte.
– Et donc la phénolphtaléine est verte !
– Pas du tout !
– Hein ?
– Et oui ! La phénolphtaléine ABSORBE le vert. Et la lumière blanche à laquelle on enlève le vert devient... Rose fuchsia !

Sachant que les lumières visibles ont une longueur d'onde située entre 380 et 800nm, la lumière absorbée ici est visible ! Et cela donne au liquide une jolie couleur....rose fuchsia !