Fabriquer des stalactites avec du bicarbonate et un fil de laine
« La grotte de la cuisine »
- ÂgeDès 7 ans
- Durée20 min + attente
- AdulteAdulte dans la pièce
- OùSur une table
Avec « La grotte de la cuisine », tu vas fabriquer une stalactite avec du bicarbonate et du fil de laine, puis l'observer pendant une à deux semaines. Cette expérience se fait dès 7 ans, avec un adulte dans la pièce. Tu verras comment une eau chargée d'un solide peut construire un dépôt, goutte après goutte. Prévois 15 minutes de préparation, 5 minutes d'installation, puis une table où le montage pourra rester tranquille.
Attente : 1 à 2 semaines
La question
Comment se forment les stalactites des grottes ?
Ton idée
Que va-t-il se passer, à ton avis ? Choisis une idée avant de commencer.
Le matériel
- 2 Bocaux ou grands verres
- 50 cl au total Eau tiède préparée par l'adulte
- 6 cuillères à soupe rases au maximum au total pour les deux bocaux ; arrête les ajouts avant cette limite si un dépôt persiste Bicarbonate alimentaire
- 1 morceau de 40 cm Fil de laine
- 2 Trombones servant de poids
- 1 Assiette
- 1 Cuillère à soupe pour doser et remuer
- 1 Torchon pour protéger la table
L’expérience
- 1Étape de l’adulte
L'adulte protège la table avec le torchon et installe les deux bocaux de part et d'autre de l'assiette. Il les place près des bords de l'assiette, dans un endroit hors de portée des tout-petits.
- 2Étape de l’adulte
L'adulte prépare 50 cl d'eau tiède au robinet, agréable au poignet et ne dépassant pas environ 40 °C. Il en verse 25 cl dans chaque bocal, puis laisse les bocaux posés.
- 3
Ajoute progressivement le bicarbonate dans les deux bocaux, en alternant entre eux et en remuant doucement. Utilise 6 cuillères à soupe rases au maximum au total pour les deux bocaux ; arrête les ajouts avant cette limite si un dépôt persiste malgré le mélange.
Le bicarbonate se dissout : il se répartit dans l'eau et devient invisible. Un dépôt au fond indique qu'une partie reste solide. - 4
Accroche un trombone à chaque extrémité du fil de laine. Plonge doucement tout le fil dans l'un des bocaux pour bien le mouiller, puis ressors-le sans tirer sur le récipient.
- 5
Place une extrémité lestée dans chaque bocal, avec les trombones et les bouts de laine immergés. Laisse le milieu du fil pendre au-dessus du centre de l'assiette, plus bas que la surface de l'eau des bocaux, mais sans toucher l'assiette.
Si l'écartement doit changer, demande à l'adulte de déplacer les bocaux. - 6
Observe le milieu du fil pendant quelques minutes, sans le toucher. Regarde si une goutte apparaît, puis laisse le montage en place.
- 7
Chaque jour pendant une à deux semaines, observe le dessous du fil et l'assiette. Repère les premiers dépôts blancs et compare leur forme avec celle de la veille.
Observe
La laine mouillée peut devenir brillante et porter une goutte à son point le plus bas ; les gouttes ne tombent pas forcément à un rythme régulier. Au fil des jours, une croûte blanche peut apparaître sur la laine, notamment près de son milieu. Une petite pointe peut ensuite se former sous le fil, tandis qu'un dépôt apparaît dans l'assiette. Selon la laine et l'humidité de la pièce, tu obtiendras une pointe bien visible ou surtout des croûtes : le résultat n'est pas garanti à l'identique.
À noter dans ton carnet
- Le jour où tu observes la première goutte au milieu du fil.
- Le jour d'apparition du premier dépôt blanc.
- L'endroit où le dépôt se développe : sur la laine, sous son milieu ou dans l'assiette.
- L'évolution de sa forme et du niveau de l'eau, sans déplacer les bocaux.
Comprendre
La laine transporte de l'eau contenant du bicarbonate. Quand cette eau part dans l'air, le bicarbonate reste et peut former une petite pointe blanche.
Quand tu remues le bicarbonate dans l'eau, une partie se dissout : ses constituants se répartissent dans l'eau, même si tu ne les vois plus. On appelle ce mélange une solution. La quantité qui peut se dissoudre est limitée : pour les 50 cl d'eau tiède répartis dans les deux bocaux, utilise 6 cuillères à soupe rases au maximum au total et arrête les ajouts avant cette limite si un dépôt persiste malgré le mélange. Ce dépôt indique qu'une partie du bicarbonate reste solide. Il ne faut pas confondre « devenu invisible dans l'eau » et « disparu ».
La laine contient de minuscules espaces entre ses fibres. L'eau peut avancer dans ces espaces grâce à la capillarité : c'est aussi ce qui permet à un torchon d'absorber une flaque. Le fil doit donc être bien mouillé au départ. Comme son milieu est plus bas que la surface de l'eau des bocaux, la pesanteur aide ensuite l'eau à rejoindre ce point et à former des gouttes.
Au contact de l'air, une partie de l'eau s'évapore : elle devient une vapeur invisible et se mélange à l'air. Le bicarbonate, lui, ne part pas avec cette eau. À mesure que l'eau manque, il peut former des cristaux, de petits solides organisés, qui s'accumulent sur le fil. Des dépôts successifs peuvent construire une pointe suspendue ; une pièce humide ralentit généralement ce séchage.
Dans une grotte, une stalactite est une formation minérale qui pend du plafond. Notre montage reproduit le transport d'une matière dissoute puis son dépôt, mais pas toute la chimie d'une grotte. Dans beaucoup de grottes calcaires, l'eau dépose surtout du carbonate de calcium lorsqu'elle libère du dioxyde de carbone, un gaz qu'elle contenait. Ce dépôt n'exige donc pas que toute l'eau s'évapore, et sa croissance prend généralement bien plus longtemps que celle de notre petite pointe.
Une formation qui pousse depuis le sol s'appelle une stalagmite. Dans l'assiette, les gouttes peuvent laisser un dépôt qui rappelle sa position, sans forcément former une colonne. Tu rencontres aussi des dépôts minéraux blancs autour d'un robinet : là encore, l'eau a transporté de la matière avant de la laisser sur une surface.
- Dissolution
- Répartition d'une matière dans l'eau jusqu'à ce qu'on ne distingue plus ses grains.
- Solution
- Mélange contenant une matière dissoute dans un liquide.
- Capillarité
- Déplacement d'un liquide dans de très petits espaces, comme ceux d'un fil de laine.
- Évaporation
- Passage de l'eau liquide à une vapeur invisible qui rejoint l'air.
- Cristal
- Solide dont les constituants sont rangés de manière régulière.
- Stalactite
- Formation minérale suspendue au plafond d'une grotte.
- Stalagmite
- Formation minérale qui grandit sur le sol d'une grotte.
- Carbonate de calcium
- Matière minérale qui constitue notamment le calcaire et beaucoup de stalactites naturelles.
- Dioxyde de carbone
- Gaz présent dans l'air et pouvant aussi être dissous dans l'eau.
Nouveau défi : Où le dépôt grandira-t-il le plus ?
Sans modifier le montage, prédis où tu verras le plus de dépôt après sept jours : sur les côtés du fil, sous son milieu ou dans l'assiette. Dessine ces trois zones et compare-les chaque jour. À la fin, vérifie ta prédiction en distinguant ce que tu as vraiment observé de ce que tu imaginais.
Autres idées à tester
- Observe le même montage à deux moments de la journée et compare l'aspect de la laine : brillante, couverte de gouttes ou blanchie par un dépôt.
- Dessine chaque jour le dépôt sous le fil à la même taille sur ta feuille pour mieux repérer ses changements.
Ranger et jeter
L'adulte retire les bocaux, les vide, les rince, les sèche et les range. Récupère les 2 trombones, rince-les et sèche-les avant de les ranger. Tu peux rincer l'assiette et la cuillère, nettoyer la table et faire sécher le torchon.
Les petites quantités d'eau bicarbonatée et les dépôts dissous au rinçage peuvent aller à l'évier avec de l'eau. Le fil de laine va à la poubelle ; les trombones sont conservés pour un autre usage.
Pour les enseignants et les animateurs
- Classes
- Cycle 3 : CM1, CM2 et 6e
- Notion
- Dissolution d'un solide, évaporation de l'eau et formation de dépôts ; comparaison entre un modèle expérimental et un phénomène naturel.
- Compétences
- Formuler une hypothèse et la confronter à des observations.
- Suivre un protocole en respectant les règles de sécurité.
- Consigner des observations datées et comparer des évolutions.
- Identifier ce qu'un modèle représente et les limites de cette représentation.
- En classe
- Pour 25 élèves, constituez cinq groupes de cinq et prévoyez un lot complet de matériel par groupe. Comptez 15 minutes de préparation et 5 minutes d'installation ; préparez vous-même l'eau tiède et assurez tous les déplacements des bocaux. Installez les montages sur une table protégée, inaccessible aux plus jeunes, puis organisez une courte observation quotidienne pendant une à deux semaines. Lors de la mise en commun, comparez les dépôts et les différences entre groupes sans attendre des résultats identiques.
- À la fin, l’élève sait…
- L'élève doit pouvoir expliquer que l'eau transporte du bicarbonate dissous et que son évaporation laisse un dépôt. Il doit aussi préciser que les stalactites naturelles sont généralement constituées d'une autre matière et que leur formation ne dépend pas seulement de l'évaporation.
Questions fréquentes
Pourquoi aucune pointe n'apparaît-elle après plusieurs jours ?
Une pointe bien formée n'est pas garantie : le dépôt peut rester étalé sur la laine. Vérifiez visuellement que les extrémités sont encore immergées et que le milieu du fil est plus bas que la surface de l'eau. Une atmosphère humide ralentit l'évaporation, et certaines laines transportent moins bien l'eau. Attendez jusqu'à deux semaines sans ajouter de matière, puis considérez aussi les croûtes blanches comme un résultat à décrire.
Faut-il ajouter de l'eau quand le niveau baisse ?
Non, conservez les quantités prévues pour cette expérience. La baisse du niveau fait partie des observations utiles. Si une extrémité cesse de tremper, notez le jour : l'alimentation du fil en eau peut alors diminuer fortement. Vous pourrez relier ce changement à l'évolution du dépôt.
Cette expérience fabrique-t-elle une vraie stalactite de grotte ?
Elle produit un dépôt suspendu qui peut en rappeler la forme. Le bicarbonate utilisé ici n'est pas le principal matériau des stalactites des grottes calcaires. Dans ces grottes, la libération de dioxyde de carbone par l'eau favorise le dépôt de carbonate de calcium. Présentez donc le montage comme un modèle de transport et de dépôt, pas comme une reproduction complète.
Vérifiée avant publication
Cette expérience a été relue le 15 octobre 2026 par notre contrôle de sécurité et notre contrôle scientifique : 62 phrases relues une à une, dont 17 appuyées par une citation des sources ci-dessous ; aucune erreur restante.
