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L’œuf nu : osmose

L’osmose, c’est le processus par lequel l’eau se déplace à travers une membrane. Le déplacement naturel de l’eau se fait du côté le plus concentré en eau vers le côté le moins concentré en eau. Le mot « osmose » fait référence aux solutions (c’est-à-dire les mélanges dissouts) séparées par une membrane. Le concept de la diffusion est similaire de l’osmose mais fait référence à n’importe quelle substance qui se déplace d’une zone à concentration élevée à une zone à concentration faible et cette diffusion a lieu sans membrane.

Après avoir dissout la coquille, il reste une membrane qui tient la couche interne de l’œuf. Cette membrane est sélectivement perméable. Ça veut dire que certaines molécules peuvent la traverser mais d’autres non. L’eau se déplace sans difficulté à travers la membrane. Les molécules plus grandes, comme les molécules de sucre dans le sirop de maïs, ne se déplacent pas à travers la membrane.

Il est probable que l’œuf s’élargisse dans la solution de vinaigre à la dissolution de la coquille. Pourquoi? Parce que le vinaigre a une concentration plus élevée en eau que l’intérieur de l’œuf. Pour atteindre le point d’équilibre, les molécules d’eau se déplacent du vinaigre à l’œuf via la membrane semi-perméable. Si la membrane était complètement perméable, les molécules d’eau entreraient dans l’œuf et les protéines en sortiraient jusqu’à l’atteinte d’un point d’équilibre (c’est-à-dire jusqu’à ce que les solutions aient la même concentration). Cependant, la membrane d’œuf est semi-perméable et l’eau peut donc entrer mais les protéines restent dans l’œuf.

Lorsqu’un œuf nu est mis dans le sirop de maïs, l’œuf rétrécira. C’est aussi à cause de l’osmose mais dans la direction opposée. Le sirop de maïs est principalement composé de sucre, avec une concentration en eau inférieure (25 % d’eau) à celle de l’œuf (90 % d’eau). Pour atteindre l’équilibre, les molécules d’eau sortent de l’œuf jusqu’à ce que les deux solutions aient la même concentration en eau. Le déplacement d’eau vers l’extérieur de l’œuf le fait flétrir.

Objectives

  • Décrire l’osmose.

  • Déterminer la direction du mouvement de l’eau selon différentes solutions de concentrations variables.

  • Décrire la fonction d’une membrane semi-perméable.

Materials

  • Pour la classe :
    sirop de maïs (ou un sirop aux fruits classique) en quantité suffisante
    balance (facultatif)

  • Pour chaque groupe de 3 à 4 élèves :
    œuf « nu » (sans coquille) de l’activité « Œuf nu : Réaction acido-basique »
    bocal ou bol un peu plus grand que l’œuf
    grande cuillère
    eau

Key Questions

  • Pourquoi est-ce que l'œuf nu dans le vinaigre était plus grande qu'un œuf qui a encore la coquille?
  • Pourquoi est-ce que l'œuf dans le sirop de maïs change sa forme et son poids?
  • Est-ce que l'œuf dans l'eau change sa forme et son poids?
  • Qu'est-ce que tu pourrais faire pour transfomer l'œuf à sa forme initiale?

What To Do

Expérience antérieure – faire l’activité « Œuf nu : Réaction acido-basique »

Préparation

  1. Désigner un lieu dans la pièce pour verser le sirop de maïs. Cela vous permet de superviser la quantité de sirop que les élèves utilisent (pour éviter le gaspillage).
  2. Mettre un œuf nu dans un pichet d’eau pour servir de « témoin ». Suivre exactement le même déroulé que pour les œufs plongés dans le sirop.

Activité

  1. Peser l’œuf. Noter la mesure.
  2. Mettre l’œuf « nu » dans un bocal. Remplir de sirop de maïs de façon à recouvrir l’œuf.
  3. Placer l’œuf au frigidaire (ou ailleurs au frais) pour 24 heures.
  4. Après 24 heures, sortir l’œuf du bocal. Observer les changements.
  5. Peser l’œuf de nouveau et noter cette mesure.

Extensions

  • Réaliser un schéma de votre œuf dans le sirop de maïs. Dans quelle direction de fait l’osmose (le mouvement des molécules d’eau à travers la membrane)?
  • Laisser l’œuf retrouver sa forme initiale! Prélever doucement l’œuf du sirop et le placer dans un récipient rempli d’eau. Laisser l’œuf dans l’eau pendant 24h. L’osmose va s’opérer de nouveau et l’œuf sera gonflé comme avant.
  • Faire l’expérience avec des œufs nus trempés dans d’autres solutions. Que se passe-t-il si l’on plonge l’œuf dans de l’eau et du colorant alimentaire? ou de l’eau salée?

Other Resources

Science World Resources | Naked Eggs: Osmosis| version anglaise de cette ressource