Pourquoi Les Mentos Réagissent-Ils Avec Coca-Cola ?

L’expérience Coke-Mentos est l’une des expériences scientifiques les plus populaires – et aussi l’une des plus connues. C’est relativement facile à faire car les matériaux sont facilement disponibles: avec seulement quelques Mentos et une bouteille de Coca, vous pouvez déclencher une réaction immédiate et explosive, ce qui en fait une expérience très simple mais très amusante (si légèrement désordonnée).

Que Se Passe-T-Il Lorsque Vous Mélangez Du Coca Avec Des Mentos?

Lorsque les Mentos réagissent avec le Coca-Cola, la réaction suivante est explosive, formant rapidement une fontaine de coke sous pression qui jaillit ensuite du goulot d’étranglement et jaillit dans l’air. Ce spectacle est principalement causé par une réaction physique qui libère rapidement le dioxyde de carbone dissous de la boisson.

Le dioxyde de carbone est la force qui pousse le liquide hors de la bouteille en une fraction de seconde. Cela se produit parce que la surface de Mentos contient des milliers de pores microscopiques, de pics, de fosses et de cratères – ce que nous voyons être une coque extérieure lisse est donc une pure tromperie.

Ces irrégularités microscopiques à la surface des Mentos servent de sites de nucléation où se forment des bulles de dioxyde de carbone. Des milliers de bulles microscopiques de dioxyde de carbone s’accumulent dans ces poches, ce qui laisse ensuite des espaces à l’intérieur de la bouteille. Cela force le liquide à déborder et à sortir.

La vitesse et la pression sont également des facteurs importants dans l’explosivité des fontaines à coke. La formation de bulles de dioxyde de carbone est comme une réaction en chaîne qui s’accumule de manière exponentielle, provoquant une augmentation de la pression en une fraction de seconde. Le col étroit de la bouteille intensifie également la pression et la vitesse car il force le débit à augmenter. Pour que tout le liquide sorte par l’ouverture, la pression en amont doit alors également augmenter, redirigeant le flux du Coke vers le haut et – vous connaissez le reste: explosion.

De nombreux autres facteurs peuvent affecter la hauteur d’une fontaine à soda lorsque les Mentos réagissent avec Coca-Cola, tels que la viscosité du liquide et la présence d’autres produits chimiques dans le mélange. Par exemple, si de l’acide citrique est ajouté à un mélange de soude, la hauteur de la fontaine augmentera jusqu’à six fois sa hauteur normale.

Quel Produit Chimique Dans Les Mentos Fait Exploser Le Coca-Cola?

Ce ne sont pas seulement les surfaces des Mentos qui réagissent avec Coca-Cola. Mis à part les structures microscopiques à l’extérieur des coquilles de Mentos, plusieurs produits chimiques font exploser le Coca-Cola de cette manière. Ces produits chimiques se trouvent dans la coque elle-même ainsi que dans le mélange de soude, et ils contribuent à la formation de mousse sous pression. Voici quelques-uns des produits chimiques qui composent la coquille:

• Sucre: La coquille de Mentos contient des composants de saccharose et de glucose, qui sont solides dans une plage de température normale

• Aspartame: Il s’agit d’un édulcorant artificiel non saccharidique 200 fois plus sucré que le sucre de table ou le saccharose (C12H22O11). Bien qu’il soit chimiquement et moléculairement similaire au sucre, il a un azote dans sa composition: C14H18N2O5

• Benzoate de potassium: C’est un conservateur alimentaire qui empêche la croissance des champignons et des bactéries. C’est aussi le sel de potassium de l’acide benzoïque

Ces ingrédients agissent comme tensioactifs et aident à accélérer la libération de gaz carbonique. Les tensioactifs abaissent la tension superficielle entre deux liquides, un liquide et un solide, ou entre un gaz et un liquide.

Ainsi, lorsqu’un Mento est déposé dans du coke, l’acidité du mélange de soude dissout rapidement sa coquille, libérant les produits chimiques. Leurs propriétés tensioactives abaissent alors la tension superficielle du Coke, ce qui brise les molécules d’eau et, ce faisant, permet à des bulles de dioxyde de carbone de se former plus facilement. Dans cet esprit, les produits chimiques contenus dans Mentos servent également d’agents moussants en facilitant la libération rapide de gaz CO2.

Les Mentos ne réagissent pas seulement avec Coca-Cola. Différents types de boissons gazeuses réagissent différemment avec les Mentos: l’eau de seltz a la réaction la plus faible tandis que, très spécifiquement, le régime Cherry Dr. Pepper a la réaction la plus forte. Cela a été démontré dans une expérience qui a testé 15 types de boissons gazeuses avec des Mentos. Chaque bouteille testée avait une capacité de deux litres et onze Mentos ont été introduits dans chaque bouteille. Une bouteille de deux litres contient environ 15 grammes de dioxyde de carbone dissous qui, dans les bonnes conditions, devient 8 litres de gaz carbonique en quelques secondes.

Les résultats de l’expérience sont présentés dans l’illustration ci-dessous:

Les types de solutés dans le mélange de soude ont également des effets sur la hauteur de la fontaine. Une expérience sur de l’eau de seltz, en ajoutant différents types de solutés, a produit les résultats suivants:

• L’aspartame a produit une fontaine jusqu’à trois fois la hauteur d’origine
• Le benzoate a produit des résultats similaires à l’aspartame
• Citral a produit une fontaine jusqu’à quatre fois la hauteur d’origine
• Le linalol a produit des résultats similaires à citral
• L’acide citrique a produit une fontaine jusqu’à six fois la hauteur d’origine

Quelle Est La Structure Chimique Du Coca-Cola?

Coca-Cola n’est pas un seul composé chimique, mais plutôt un mélange de différents produits chimiques. Ce mélange a été formulé pour la première fois par un pharmacien américain, John S. Pemberton, en 1886 – bien qu’il ait été commercialisé à l’origine comme une panacée pour les affections courantes. Les ingrédients originaux de Coca-Cola contenaient de la cocaïne à partir de feuilles de coca et des extraits riches en caféine de noix de kola.

Les ingrédients actuels de Coca-Cola classic sont un peu différents:

1. Eau gazeuse: Vous ne le pensez peut-être pas, mais environ 90% du coke est de l’eau. Le dioxyde de carbone dissous ne représente que 0,75% de la masse totale.

1. Sucre ou édulcorants: Le saccharose est l’ingrédient qui donne le goût sucré de Coke classic. Le Coke Zéro et le coke diététique ne contiennent cependant pas de sucre. Au lieu de cela, ils contiennent des édulcorants artificiels, comme l’aspartame.

1. Colorant alimentaire : La couleur caramel caractéristique du Coca-Cola n’est qu’une coloration artificielle. Sans cette coloration alimentaire, la boisson ressemblerait simplement à de l’eau – c’est le secret derrière Coca-Cola Clear.

1. Acide phosphorique: Le goût piquant et l’acidité de cette boisson gazeuse bien-aimée proviennent en fait de l’acide phosphorique. Mais ce produit chimique n’est pas seulement utilisé en raison de sa saveur acidulée; il aide également à prévenir la croissance des bactéries et des moisissures.

1. Caféine: C’est ce qui cause le goût légèrement amer du coca. Cependant, il n’est pas aussi fort que la caféine du café, qui en contient environ trois à quatre fois plus.

1. Arômes naturels: Ce sont l’essence cryptique du Coke. Les ingrédients exacts ici font partie de la formule secrète protégée de la société, qui est très difficile à dupliquer.

Pourquoi Diet Et Coke Zero Ont-Ils Une Meilleure Réaction Avec Les Mentos?

Le coke Diète et le Coke Zero réagissent mieux avec les Mentos que le coke ordinaire en raison de l’absence de sucre. Un manque de sucre rend le mélange de soude moins visqueux, compte tenu de la présence d’édulcorants, comme l’aspartame, abaissant encore plus la tension superficielle que d’habitude. Cela signifie à son tour que le gaz carbonique est libéré plus rapidement. Le processus de nucléation est également plus rapide, entraînant une pression de gaz plus élevée.

Nous pouvons voir à quel point le Diet Coke et le Coke Zero réagissent mieux avec les Mentos simplement en regardant l’expérience que nous avons montrée plus tôt: ces deux sodas sans sucre produisaient des fontaines qui dépassaient 2,5 mètres, tandis que la fontaine produite par le coke ordinaire atteignait à peine 1,5 mètre. Ainsi, en un mot (ou, plus justement, une coquille de Mentos), les mélanges de soude contenant plus de sucre sont plus visqueux, ce qui rend leurs réactions moins puissantes.

L’expérience scientifique Coke-Mentos est certes amusante à faire – mais elle est aussi désordonnée, nous vous recommandons donc de la faire à l’extérieur ou dans un espace facilement nettoyé, comme un bain! Si vous êtes toujours sur le point de l’essayer, il peut être utile de savoir que l’expérience fournit également des informations de base sur les propriétés chimiques et physiques des réactifs – c’est donc une expérience éducative aussi!