1
00:00:06,738 --> 00:00:10,329
Pourquoi le sel se dissout-il dans l'eau mais pas l'huile?

2
00:00:10,329 --> 00:00:12,124
En un mot, à cause de la chimie,

3
00:00:12,124 --> 00:00:14,328
mais ce n'est pas suffisant, non ?

4
00:00:14,328 --> 00:00:17,442
La raison pour laquelle 
le sel se dissout dans l'eau mais pas l'huile

5
00:00:17,442 --> 00:00:19,152
se réduit à deux raisons principales

6
00:00:19,152 --> 00:00:21,348
qui sont au cœur de tout :

7
00:00:21,348 --> 00:00:22,281
l'énergétique

8
00:00:22,281 --> 00:00:23,489
et l'entropie.

9
00:00:23,489 --> 00:00:25,322
L'énergétique couvre en gros

10
00:00:25,322 --> 00:00:28,203
les forces d'attraction entre les choses.

11
00:00:28,203 --> 00:00:31,155
Quand on regarde de l'huile ou du sel dans l'eau,

12
00:00:31,155 --> 00:00:34,152
on se concentre sur les forces entre particules

13
00:00:34,152 --> 00:00:36,779
à une très, très très petite échelle,

14
00:00:36,779 --> 00:00:38,180
au niveau moléculaire.

15
00:00:38,180 --> 00:00:39,898
Pour vous en donner une idée,

16
00:00:39,898 --> 00:00:41,599
dans un verre d'eau,

17
00:00:41,599 --> 00:00:43,110
il y a plus de molécules

18
00:00:43,110 --> 00:00:45,816
que d'étoiles connues dans l'univers.

19
00:00:45,816 --> 00:00:49,448
Toutes ces molécules sont en mouvement constant,

20
00:00:49,448 --> 00:00:52,460
remuant, vibrant et virevoltant.

21
00:00:52,460 --> 00:00:54,774
Ce qui empêche la plupart de ces molécules

22
00:00:54,774 --> 00:00:56,858
de s'envoler hors du verre

23
00:00:56,858 --> 00:01:00,270
c'est l'interaction attractive entre molécules.

24
00:01:00,270 --> 00:01:01,230
La force de ces interactions

25
00:01:01,230 --> 00:01:04,482
entre l'eau et elle-même, et avec d'autres substances

26
00:01:04,482 --> 00:01:07,733
c'est ce qu'on appelle l'énergétique.

27
00:01:07,733 --> 00:01:09,874
Vous pouvez imaginer les molécules

28
00:01:09,874 --> 00:01:11,419
dansant perpétuellement

29
00:01:11,419 --> 00:01:13,047
un genre de samba,

30
00:01:13,047 --> 00:01:16,501
où elles changent sans arrêt de partenaires au hasard.

31
00:01:16,501 --> 00:01:19,185
Simplement, la capacité des substances

32
00:01:19,185 --> 00:01:20,676
à interagir avec l'eau,

33
00:01:20,676 --> 00:01:22,298
ou à ne pas interagir

34
00:01:22,298 --> 00:01:24,881
comme l'eau interagit avec elle-même,

35
00:01:24,881 --> 00:01:27,230
joue un rôle important pour expliquer

36
00:01:27,230 --> 00:01:29,899
pourquoi certaines choses se mélangent bien dans l'eau

37
00:01:29,899 --> 00:01:31,649
et d'autres non.

38
00:01:32,048 --> 00:01:33,575
L'entropie décrit

39
00:01:33,575 --> 00:01:35,102
la manière dont les choses et

40
00:01:35,102 --> 00:01:36,631
l'énergie peuvent se combiner

41
00:01:36,631 --> 00:01:38,503
à partir d'un mouvement aléatoire.

42
00:01:38,503 --> 00:01:41,200
Prenez par exemple l'air d'une pièce.

43
00:01:41,200 --> 00:01:44,062
Imaginez tous les arrangements

44
00:01:44,062 --> 00:01:46,650
dans l'espace pour les milliers de milliards de particules

45
00:01:46,650 --> 00:01:48,131
qui composent l'air.

46
00:01:48,131 --> 00:01:49,167
Certains de ces arrangements

47
00:01:49,167 --> 00:01:52,163
pourraient avoir toutes les molécules d'oxygène par ici

48
00:01:52,163 --> 00:01:54,814
et toutes les molécules d'azote par là,

49
00:01:54,814 --> 00:01:55,855
séparées.

50
00:01:55,855 --> 00:01:58,230
Mais il y a beaucoup plus de combinaisons

51
00:01:58,230 --> 00:02:01,230
qui mixent les molécules entre elles.

52
00:02:01,230 --> 00:02:03,481
Donc, l'entropie préfère le mélange.

53
00:02:03,481 --> 00:02:06,334
L'énergétique s'occupe des forces d'attration

54
00:02:06,334 --> 00:02:08,417
et donc, si les forces d'attraction sont présentes

55
00:02:08,417 --> 00:02:10,321
la probabilité de certaines combinaisons

56
00:02:10,321 --> 00:02:11,474
peut être augmentée,

57
00:02:11,474 --> 00:02:12,627
celles dans lesquelles les molécules

58
00:02:12,627 --> 00:02:14,344
sont attirées par les autres.

59
00:02:14,344 --> 00:02:16,294
C'est toujours l'équilibre entre ces deux aspects

60
00:02:16,294 --> 00:02:18,871
qui détermine ce qui se passe.

61
00:02:18,871 --> 00:02:20,285
Au niveau moléculaire,

62
00:02:20,285 --> 00:02:22,664
l'eau est formée de molécules d'eau,

63
00:02:22,664 --> 00:02:25,829
composées de deux atomes d'hydrogène 
et d'un atome d'oxygène.

64
00:02:25,829 --> 00:02:28,497
Dans l'eau liquide, ces molécules sont constamment

65
00:02:28,497 --> 00:02:30,831
en train de danser la samba,

66
00:02:30,831 --> 00:02:34,386
ce qu'on appelle le réseau de liaisons hydrogène.

67
00:02:34,386 --> 00:02:35,771
L'entropie préfère que

68
00:02:35,771 --> 00:02:38,018
la danse ne s'arrête jamais.

69
00:02:38,018 --> 00:02:39,314
il y a toujours plus de possibilités

70
00:02:39,314 --> 00:02:41,142
que toutes les molécules d'eau s'arrangent

71
00:02:41,142 --> 00:02:42,349
dans une samba,

72
00:02:42,349 --> 00:02:44,790
plutôt que si elles dansaient

73
00:02:44,790 --> 00:02:45,421
en ligne.

74
00:02:45,421 --> 00:02:47,781
Donc, la samba ne s'arrête jamais.

75
00:02:47,781 --> 00:02:50,750
Alors que se passe-t-il 
quand on ajoute du sel dans l'eau?

76
00:02:50,750 --> 00:02:52,748
Et bien, au niveau moléculaire,

77
00:02:52,748 --> 00:02:55,584
le sel est composé de deux ions différents,

78
00:02:55,584 --> 00:02:57,838
chlorure et sodium,

79
00:02:57,838 --> 00:03:00,082
qui sont agencés comme un mur de briques.

80
00:03:00,082 --> 00:03:01,502
Ils arrivent sur la piste

81
00:03:01,502 --> 00:03:03,386
comme un grand groupe compact

82
00:03:03,386 --> 00:03:05,040
et ils s'asseyent tout d'abord sur le côté,

83
00:03:05,040 --> 00:03:07,431
timides et réticents à se séparer

84
00:03:07,431 --> 00:03:10,272
en ions individuels pour aller danser.

85
00:03:10,272 --> 00:03:12,456
Mais en secret, ces danseurs timides

86
00:03:12,456 --> 00:03:15,009
attendent juste qu'on les invite.

87
00:03:15,009 --> 00:03:18,233
Et, quand l'eau tombe sur eux par hasard,

88
00:03:18,233 --> 00:03:20,817
et les attire sur la piste hors de son groupe,

89
00:03:20,817 --> 00:03:21,983
ils y vont.

90
00:03:21,983 --> 00:03:23,362
Et quand ils commencent à danser,

91
00:03:23,362 --> 00:03:24,948
ils ne reviennent pas.

92
00:03:24,948 --> 00:03:27,352
En fait, l'addition des ions sels

93
00:03:27,352 --> 00:03:29,412
ajoute de nouvelles possibilités de figures

94
00:03:29,412 --> 00:03:30,790
à la samba,

95
00:03:30,790 --> 00:03:33,973
donc ils préfèrent continuer à danser avec l'eau

96
00:03:35,156 --> 00:03:37,119
Maintenant, prenons l'huile.

97
00:03:37,119 --> 00:03:39,800
Pour l'huile, les molécules seraient d'accord

98
00:03:39,800 --> 00:03:40,912
de danser avec l'eau,

99
00:03:40,912 --> 00:03:42,024
et l'entropie voudrait bien

100
00:03:42,024 --> 00:03:43,138
qu'elles rejoignent la piste.

101
00:03:43,138 --> 00:03:45,193
Le problème est que les molécules d'huile

102
00:03:45,193 --> 00:03:47,471
portent des robes de bal gigantesques,

103
00:03:47,471 --> 00:03:49,598
qui sont bien plus grandes que les molécules d'eau.

104
00:03:49,598 --> 00:03:51,395
Si bien que quand une molécule d'huile

105
00:03:51,395 --> 00:03:52,474
est attrapée

106
00:03:52,474 --> 00:03:55,299
sa taille vient bousculer la danse

107
00:03:55,299 --> 00:03:56,919
et l'échange aléatoire de partenaires

108
00:03:56,919 --> 00:03:58,622
auquel participe l'eau

109
00:03:58,622 --> 00:04:00,329
est une partie importante de la danse.

110
00:04:00,329 --> 00:04:02,885
En plus, elles ne sont pas bonnes danseuses.

111
00:04:02,885 --> 00:04:04,805
Les molécules d'eau essaient d'inviter

112
00:04:04,805 --> 00:04:06,464
les molécules d'huile dans la danse,

113
00:04:06,464 --> 00:04:08,890
mais elles n'arrêtent pas de se cogner à leurs robes

114
00:04:08,890 --> 00:04:11,550
et en plus, elles prennent toutela place sur la piste.

115
00:04:11,550 --> 00:04:13,723
Il y a beaucoup plus de façons de danser pour l'eau

116
00:04:13,723 --> 00:04:15,765
quand l'huile sort de la piste,

117
00:04:15,765 --> 00:04:18,214
alors l'eau fait sortir l'huile,

118
00:04:18,214 --> 00:04:20,803
et la repousse dans les coins avec les autres.

119
00:04:20,803 --> 00:04:22,887
Et dès qu'un grand nombre d'huiles

120
00:04:22,887 --> 00:04:24,971
a été repoussé sur le côté,

121
00:04:24,971 --> 00:04:27,280
elles se réunissent pour se plaindre

122
00:04:27,280 --> 00:04:29,455
de la manière dont l'eau les traite

123
00:04:29,455 --> 00:04:31,408
et se regroupent ensemble.

124
00:04:31,408 --> 00:04:32,746
Ainsi, c'est cette combinaison

125
00:04:32,746 --> 00:04:35,082
des interactions entre molécules

126
00:04:35,082 --> 00:04:37,472
et des configurations possibles

127
00:04:37,472 --> 00:04:38,890
quand elles se déplacent au hasard

128
00:04:38,890 --> 00:04:41,216
qui décide si elles se mélangent.

129
00:04:41,216 --> 00:04:43,637
En d'autres termes, l'eau et l'huile ne se mélangent pas

130
00:04:43,637 --> 00:04:47,217
parce qu'elles ne forment pas un bon couple de danseurs.