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Mediachimie et les SVT

Mediachimie est une médiathèque qui a pour vocation de présenter la chimie dans tous ses états, de ses balbutiements aux temps anciens jusqu’à ses avancées les plus récentes. Ses nombreuses ressources documentaires
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Mediachimie est une médiathèque qui a pour vocation de présenter la chimie dans tous ses états, de ses balbutiements aux temps anciens jusqu’à ses avancées les plus récentes. Ses nombreuses ressources documentaires mettent en lumière la réelle et indispensable interpénétration de toutes les disciplines scientifiques. Chimistes, biochimistes, biologistes, géologues, physiciens, médecins, informaticiens… s’enrichissent mutuellement des avancées de chacun. C’est la combinaison de la contribution bien orchestrée de chaque discipline qui conduit à l’innovation et c’est ainsi que l’on peut s’émerveiller aujourd’hui des progrès spectaculaires dans les domaines par exemple des technologies de l’information, des nanosciences, des thérapies innovantes.

Ainsi, les enseignants de SVT pourront faire appel à des ressources accessibles depuis Mediachimie.org pour illustrer leurs enseignements comme par exemple :

Ressources pour les enseignants en Première S et Terminale S

Ressources scientifiques pour les enseignants ou pour les TPE en Première

Seconde

Cycle 4

- Question du mois
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Quelle est la chimie du vinaigre ?

La chimie et le vinaigre : voilà deux partenaires qui se sont rencontrés quelque part en Mésopotamie plus de 3000 ans av. J.-C. Nos ancêtres utilisaient le vinaigre pour ses multiples propriétés : conserver, soigner,
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La chimie et le vinaigre : voilà deux partenaires qui se sont rencontrés quelque part en Mésopotamie plus de 3000 ans av. J.-C.

Nos ancêtres utilisaient le vinaigre pour ses multiples propriétés : conserver, soigner, désinfecter, digérer les substances grasses… En cosmétique, par ses propriétés astringentes, il servait à nettoyer et tonifier la peau…

Aujourd’hui c’est l’assaisonnement par excellence pour rehausser le goût, aseptiser les huîtres crues par ses propriétés antiseptiques et antifongiques ou simplement pour le plaisir avec quelques échalotes finement hachées !

Adoucissant, il nous sert à détartrer la cafetière ou autres appareils électroménagers, à faire briller l’argent et le chrome, à laver nos vitres et toute verrerie sans laisser de traces…

Louis Pasteur en 1865 décrit une espèce bactérienne nommée Acetobacter, responsable de la conversion du vin en acide acétique (acetum=vinaigre en latin).

Mais que fait cette bactérie pour générer ce « miraculeux » produit ?

Tout simplement de la chimie. Elle participe, via des enzymes oxydoréductases, au processus de conversion de l’alcool du vin en acide acétique dont le bilan global est :

CH3CH2OH (éthanol) + O2 → CH3COOH (acide acétique) + H2O

La bactérie Acebobacter est présente dans le « plancton aérien » - plancton constitué de l'ensemble des animaux volants microscopiques, se laissant dériver dans les masses d'air-. Elle est aussi transportée par la mouche du vinaigre.

Cette réaction d’oxydation a également lieu dans le foie de l’homme quand il s’agit de transformer l’alcool que nous buvons en acide acétique. Dans ce cas, ces transformations font appel à d’autres enzymes. L’acide acétique participe ultérieurement par lipogenèse à la synthèse in vivo des acides gras, qui, emmagasinés, servent ultérieurement de « carburant » à l’homme.

Comment produire du vinaigre à la maison ? Eh bien faites de la chimie !

  1. Choisissez un bon vin peu alcoolisé (entre 9 et 11°) et jeune. C’est la bonne période de l’année… !
  2. Le placer dans un vinaigrier : pot en fut de chêne ou récipient opaque (cruche ou céramique).
  3. Placer le vinaigrier à l’abri de la lumière mais à un endroit bien aéré entre 20° et 30° C. Le boucher à l’aide d’un bouchon en liège ou un chiffon qui permet une bonne aération du contenu.
  4. Au bout de deux à trois semaines le liquide contaminé par l’Acetobacter de l’air va former une fine couche gélatineuse à sa surface. Celle-ci va s’épaissir pour donner une substance molle qui nage à la surface du vin. Elle ressemble à un morceau de foie cru. C’est la « mère vinaigre ».
  5. Rajouter un peu du vin de nouveau.
  6. Au bout de deux semaines environ votre vinaigre est prêt.
  7. Vous avez réussi l’expérience ? Vous êtes alors un bon futur chimiste. La « mère vinaigre » peut vous servir pour longtemps avant de penser à la renouveler.

Ce vinaigre de vin, au bon goût, sera plutôt utilisé dans la cuisine.

Et pour les usages domestiques ?

Le vinaigre « blanc » vendu dans le commerce est très peu coûteux et a l’avantage de ne pas faire de taches. Industriellement il est majoritairement obtenu par réaction entre le méthanol (CH3OH) et le monoxyde de carbone (CO), à 180 °C sous 30 à 40 bars et en présence d’un catalyseur à base de rhodium et d’iode, selon le bilan :

  

Et que signifie avoir un rôle de détartrant ?

Le vinaigre est un acide, capable de libérer un ion H+. Le tartre ou calcaire, qui sont des noms courants du carbonate de calcium, est un solide à caractère basique, capable de fixer deux ions H+.
La réaction mise en jeu est alors :

2 CH3COOH + CaCO3 → H2CO3 + Ca2+ + 2 CH3COO-

Le composé H2CO3 se décompose quasi instantanément en CO2 (gaz) et H2O. L’effervescence que vous observez à la surface de la pièce que vous détartrez est due au dégazage du dioxyde de carbone qui s’est formé. Les ions calcium et acétate sont quant à eux solubles dans l’eau.

Constantin Agouridas, Françoise Brénon et l’équipe Question du mois de Mediachimie
 

Image d'illustration. CC BY 2.0 Zappys Technology Solutions/flickr
- Éditorial
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Des nouveaux véhicules automobiles pas très verts !

Le dernier rapport alarmiste du GIEC coïncide presque avec le Salon mondial de l’automobile à Paris en cette mi-octobre. Bonne occasion pour voir si les nouveaux véhicules vont aider à rester sous 1,5 °C de réchauffement
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Le dernier rapport alarmiste du GIEC coïncide presque avec le Salon mondial de l’automobile à Paris en cette mi-octobre. Bonne occasion pour voir si les nouveaux véhicules vont aider à rester sous 1,5 °C de réchauffement d’ici 2030 (1) ! Alors que la progression des ventes d’automobiles de l’ordre de 2,6 % annuels n’a pas été ralentie depuis l’accord de Paris de 2015, constructeurs et gouvernements dans un grand élan « médiaticologique » ont banni les véhicules thermiques (2) de leur vente, routes et villes d’ici 2030 ! D’où la floraison porte de Versailles et place de la Concorde de véhicules hybrides, hybrides plug-in, électriques, à hydrogène… Au-delà des annonces « green business » reprises par tous les media politiquement corrects, quelques voix de techniciens s’élèvent mettant en doute leur vocation de sauveurs de la planète à l’encontre de l’opinion moutonnière. Qu’en est-il ?

Faisons d’abord un sort aux hybrides avec ou sans plug-in qui rechargent leurs batteries avec le moteur thermique ou une prise dans le garage, ils n’ont d’électrique que le nom sur le catalogue. En général de gros SUV alourdis par une batterie et un moteur électrique annexe fleurissent aux abords des écoles où les parents hauts perchés montrent leur sentiment écologique aux têtes blondes. Quelques élus de la nation veulent qu’ils accèdent à une prime de 2000 € alors qu’ils ont une autonomie de 1000 km grâce à leur réservoir de gasoil en émettant à tout va du CO2 (3) et ne peuvent parcourir que 40 km au moteur électrique. Ce sont à l’évidence à 90 % des véhicules thermiques, ils n’ont rien d’électrique !

Les véhicules tout électrique vus au salon sont-ils différents ? Ils sont très beaux et tentants avec des autonomies comprises maintenant entre 250 et 450 km grâce à des packs de batteries ion–lithium (4) de réserve comprise entre 30 kWh et 60 kWh. Hélas de petits calculs simples font douter qu’ils répondent aux souhaits du GIEC d’utiliser des moyens de transport à énergie renouvelable (5) pour nous sauver du réchauffement climatique. Prenons l’exemple d’une automobile moyenne à la limite du malus en France. Elle émet 120 g de CO2 par kilomètre. Imaginons qu’elle parcourt 15 000 km/an au cours de son utilisation durant 10 ans, l’émission sera de 0.12 x150 000 = 18 000 kg de CO2.

Prenons son équivalent électrique d’autonomie d’environ 300 km elle dépense 20 kWh/100 km. En la gardant 10 ans (en espérant garder la même batterie) et avec le même kilométrage de 150 000 km elle aura dépensé 30 000 kWh. Si ce parcours est fait en France, avec un mix électrique (6) qui donne 50 g CO2/kWh, l’émission équivalente sera de 0,05 x 30 000 = 1 500 kg de CO2, soit plus de 10 fois moins que le véhicule thermique. Vive l’électricité nucléaire ! Par contre si elle roule en Allemagne avec un mix électrique de 550 g CO2/kWh l’émission serait de 0,550 x 30 000 = 16 550 kg de CO2. À peine mieux  ! Et si c’est en Chine (770 g) cela monterait à 23 100 kg de CO2, bien plus que le thermique. Bravo le charbon !

Attention nous disent les spécialistes des cycles de vie, il faut aussi tenir compte de l’énergie nécessaire à la fabrication. On supposera que l’énergie nécessaire à l’élaboration carrosserie, moteurs, accessoires, est la même pour les deux véhicules. Par contre pour l’électrique s’ajoute celle nécessaire pour fabriquer le lourd pack de batteries : les spécialistes la montent à environ 15 000 kWh. Malheureusement pour nous, sur tous les véhicules électriques ces batteries viennent à 90 % d’Asie avec un mix électrique chinois qui donne l’équivalent de 11 500 kg de CO2 qu’il faut ajouter au bilan total. On voit alors qu’en Allemagne et en Chine la voiture électrique aura « émis » in fine respectivement 60 % et 100 % de CO2 de plus que la voiture thermique. On notera en passant l’avantage d’implanter une « gigafactory » en France parce qu’alors le supplément ne serait que de 750 kg de CO2.

Sont aussi exposés au Salon trois véhicules mus électriquement grâce à une pile à combustible utilisant l’hydrogène, disponibles en 2018, et figurent aussi de nombreux projets prévus au-delà de 2020 (7). Ce n’est pas la peine de rappeler aux chimistes qu’à 95 % l’hydrogène est obtenu par « steam cracking » du méthane ou hydrocarbures et que la production d’un kilogramme de H2 s’accompagne de la production de 10 à 20 kg de CO2. Pour ces magnifiques automobiles exposées il faut 1 kg d’hydrogène stocké à 700 bars pour parcourir 100 km ayant dégagé déjà 10 kg de CO2. Le même calcul sur le parcours durant 10 ans de 150 000 km conduit à une consommation de 1500 kg de H2 et une émission « décalée » de 15 000 kg de CO2. On pourrait y ajouter le supplément de fabrication de la pile (8) et de la batterie tampon, mais on peut se contenter de voir qu’il faut consacrer le tiers de l’énergie disponible de l’hydrogène pour le comprimer à 700 bars, soit 15 000 kWh. S’il est comprimé en France on ajoutera 750 kg de CO2, si c’est en Allemagne on ajoutera 8250 kg soit au total respectivement 15 750 kg et 23 250 kg de CO2 comparés au véhicule thermique (18 000 kg) et tant pis pour la Chine.

Vous voyez donc que constructeurs et élus dans un grand élan de « green washing » oublient de nous dire qu’il y a de forte variations de rejets de gaz de serre suivant les pays à mix électrique fortement décarboné comme la France ou la Norvège, moyennement comme l’Allemagne ou le Japon et peu ou pas comme la Chine ou l’Inde, avec des résultats qui montrent que dans les deux dernières situations les rejets sont pires pour les véhicules « propres » que pour le thermique. Les subventions à l’achat des hybrides et électriques ne seraient-ils pas mieux employés à investir en France pour une grande usine de fabrication de batteries, aujourd’hui importées à grand frais et à fortes émissions de CO2 depuis la Chine. Pour sauver la planète fabriquons et roulons en France, sinon marchons à pied ou faisons comme Gaston Lagaffe, installons sur notre voiturette électrique une éolienne sur le toit !

Jean-Claude Bernier
octobre 2018

Pour en savoir plus
(1) Le changement climatique : question encore ouverte ?
(2) Le moteur électrique comparé au moteur thermique, enjeux et contraintes
(3) Le gaz carbonique
(4) Applications présentes et futures de batteries
(5) Vers des transports décarbonés : carburants, combustion et post traitement pour les transports routiers
(6) Les enjeux de la chimie dans la production d’électricité
(7) L’hydrogène bientôt dans nos automobiles
(8) Fonctionnement de la pile à combustible
 

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Quiz Fête de la science 2018

Dans le cadre de la Fête de la science, l’équipe de Mediachimie.org vous propose de rentrer dans le monde souvent surprenant et parfois magique de la chimie et de ses applications, au travers d’un quiz ludique et
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Dans le cadre de la Fête de la science, l’équipe de Mediachimie.org vous propose de rentrer dans le monde souvent surprenant et parfois magique de la chimie et de ses applications, au travers d’un quiz ludique et instructif.

C’est l’occasion de découvrir que la chimie est partout, qu’elle est présente en permanence dans notre quotidien et dans tout ce qui nous entoure. Source d'innovations et de progrès, elle accompagne les autres sciences et les autres technologies, dans tous les laboratoires de recherche, dans tous les domaines d'activités.

Avec ce quiz, testez vos connaissances et découvrez des innovations ou des applications inattendues, fruits de l'observation et de l'imagination des chercheurs, parfois aidés par ce que la Nature a su inventer avant nous.

Répondez avant le 4 novembre 18h.

Lots : Une tablette et 4 power banks.

À vos claviers !

Lien vers le quiz

Lien vers le règlement
 

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Prix Pierre Potier des Lycéens : inscrivez votre classe

Un prix pour faire découvrir aux lycéens les innovations de la Chimie en faveur du développement durable À l’occasion de l’année de la chimie de l’école à l’université qui se déroule sur l’année scolaire 2018/2019, le
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Un prix pour faire découvrir aux lycéens les innovations de la Chimie en faveur du développement durable

À l’occasion de l’année de la chimie de l’école à l’université qui se déroule sur l’année scolaire 2018/2019, le ministère de l’Éducation nationale, France Chimie, la Fondation de la Maison de la Chimie et la Société Chimique de France lancent la première édition du Prix Pierre Potier des Lycéens. Ce prix permettra à des lycéens de toute la France de découvrir des projets menés dans le secteur de la chimie en faveur du développement durable et de désigner parmi eux le projet qui leur semble le plus innovant.

Plus d’informations disponibles : http://www.anneedelachimie.fr/le-prix-pierre-potier-des-lyceens/
Inscriptions en ligne jusqu’au 19 octobre 2018 sur : http://www.anneedelachimie.fr/inscrivez-votre-classe/

Inspiré du « Goncourt des lycéens », ce prix est une déclinaison pour les lycéens du prix Pierre Potier qui met en lumière et récompense chaque année les initiatives des entreprises de la chimie en faveur du développement durable. Décerné par un jury composé de personnalités de la recherche, de l’industrie et de ministères, le Prix Pierre Potier est aujourd’hui un label de référence auprès des organismes de soutien des entreprises.

Tout au long de l’année scolaire 2018 / 2019, des élèves issus des classes de seconde, de première et de terminale des filières générales, technologiques et professionnelles découvriront ainsi les innovations des entreprises de la chimie en faveur du développement durable.

Dans un premier temps, les élèves devront étudier individuellement les présentations des projets et voter en ligne. Les projets retenus feront ensuite l’objet d’une séance spéciale de débats et d’échanges en classe avec leurs professeurs, en présence de représentants d’une entreprise de la chimie ainsi que de chercheurs membres du Réseau Jeunes de la Société Chimique de France. Ces moments de discussion seront une occasion de faire découvrir aux jeunes la démarche scientifique, de partager avec eux la culture de l’innovation et de les sensibiliser au monde de l’entreprise, aux métiers scientifiques et à l’entrepreneuriat. Enfin, à l’issue de cette phase d’étude et d’échanges, les élèves désigneront le projet lauréat.

Le Prix Pierre Potier des Lycéens sera remis à la fin de l’année scolaire à l’occasion de la cérémonie de la 12e édition du Prix Pierre Potier organisé à Paris par la Fondation internationale de la Maison de la Chimie et par l’UIC, sous le haut patronage du ministère de l’Economie et des Finances.

Plus d’informations disponibles : http://www.anneedelachimie.fr/le-prix-pierre-potier-des-lyceens/
Inscriptions en ligne jusqu’au 19 octobre 2018 sur : http://www.anneedelachimie.fr/inscrivez-votre-classe/
 

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Remise du Grand Prix : Les jeunes journalistes de la chimie 2018

Le Grand Prix : Les jeunes journalistes de la chimie a été remis au binôme Benjamin Robert et Jimmy Leyes, lauréats 2018, par Bernard Bigot, président de la Fondation Internationale de la Chimie. Le Grand Prix les jeunes
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