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Lequel des diagrammes suivants montre un bécher contenant une solution ?
Lorsque vous travaillez dans un laboratoire de chimie, il peut parfois être nécessaire de pouvoir déterminer les différentes propriétés des mélanges. Dans cet exemple, vous avez rencontré trois récipients en verre différents qui exhibent des propriétés différentes lorsqu’un faisceau de lumière les traverse. Dans le premier exemple (A), nous pouvons voir qu’aucune lumière n’est observée à l’intérieur du verre. Dans le choix de réponse (C), nous observons que le faisceau de lumière a la même intensité à l’intérieur et à l’extérieur du verre. Et le choix de réponse (B) se situe quelque part entre les deux autres choix, car nous voyons que le faisceau de lumière est moins intense lorsqu’il traverse le verre.
Afin de déterminer lequel des diagrammes montre un bécher contenant une solution, nous pouvons utiliser ce que l’on appelle l’effet Tyndall. L’effet Tyndall décrit la diffusion de la lumière qui se produit lorsqu’elle passe à travers une suspension colloïdale ou fine. La manière dont l’effet Tyndall est observé dépend de la taille des particules d’un mélange, et les trois types de mélanges dont nous parlerons sont des solutions, des colloïdes et des suspensions.
Commençons par décrire une solution. Une solution est un mélange homogène où les tailles des particules sont comprises entre 0,01 et un nanomètre. Ces particules sont si petites que nous ne pouvons même pas les voir avec un microscope optique standard. Comme les particules dans la solution sont si petites, nous n’observons aucune diffusion lorsque la lumière la traverse. Et lorsqu’aucune diffusion n’est observée quand la lumière passe à travers ce type de mélange, cela signifie qu’aucune lumière n’est observée.
Le prochain type de mélange dont nous parlerons est un colloïde. Les colloïdes sont des mélanges hétérogènes avec des tailles de particules allant de un à 1 000 nanomètres, et ces particules sont suffisamment grandes pour pouvoir être observées au microscope optique. Certaines de ces particules sont suffisamment grosses pour que, lorsque de courtes longueurs d’onde de lumière entrent en collision avec elles, la lumière se diffuse. Cette diffusion donne une certaine visibilité au faisceau lumineux lors de son passage.
Et le dernier type de mélange est une suspension. Les suspensions sont des mélanges hétérogènes dont les tailles des particules sont supérieures à 1 000 nanomètres. Ces particules sont suffisamment grosses pour pouvoir être vues sans microscope. En raison de la grande taille des particules, une plus grande diffusion est observée lorsqu’un faisceau de lumière est traversé. Et plus il y a de diffusion, plus le faisceau lumineux est visible.
À ce stade, nous devrions avoir suffisamment d’informations pour pouvoir répondre à la question. Lequel des diagrammes suivants montre un bécher contenant une solution ? Nous savons que les solutions ont des particules de petite taille, et à cause de cela, il n’y a pas de diffusion observable. Et comme le choix de réponse (A) ne montre aucune diffusion observable, nous pouvons choisir ceci comme la bonne réponse. Nous pouvons également être convaincus que les choix de réponse (B) et (C) sont incorrects en raison du fait qu’il existe une diffusion observable lorsque le faisceau lumineux traverse les deux mélanges.
