Why don't oil and water mix? - John Pollard

Pourquoi l'eau et l'huile ne se mélangent-elles pas ? John Pollard

Traducteur: Pierre Granchamp Relecteur: Nhu PHAM

Why does salt dissolve in water but oil doesn't?

Pourquoi le sel se dissout-il dans l'eau mais pas l'huile?

Well, in a word, chemistry,

En un mot, à cause de la chimie,

but that's not very satisfying, is it?

mais ce n'est pas suffisant, non ?

Well, the reason salt dissolves and oil does not

La raison pour laquelle le sel se dissout dans l'eau mais pas l'huile

comes down to the two big reasons

se réduit à deux raisons principales

why anything happens at all:

qui sont au cœur de tout :

energetics

l'énergétique

and entropy.

et l'entropie.

Energetics deals primarily

L'énergétique couvre en gros

with the attractive forces between things.

les forces d'attraction entre les choses.

When we look at oil or salt in water,

Quand on regarde de l'huile ou du sel dans l'eau,

we focus on the forces between particles

on se concentre sur les forces entre particules

on a very, very, very small scale,

à une très, très très petite échelle,

the molecular level.

au niveau moléculaire.

To give you a sense of this scale,

Pour vous en donner une idée,

in one glass of water,

dans un verre d'eau,

there are more molecules

il y a plus de molécules

than known stars in the universe.

que d'étoiles connues dans l'univers.

Now, all of these molecules are in constant motion,

Toutes ces molécules sont en mouvement constant,

moving, vibrating, and rotating.

remuant, vibrant et virevoltant.

What prevents almost all of those molecules

Ce qui empêche la plupart de ces molécules

from just flying out of the glass

de s'envoler hors du verre

are the attractive interactions between molecules.

c'est l'interaction attractive entre molécules.

The strength of the interactions

La force de ces interactions

between water, itself, and other substances

entre l'eau et elle-même, et avec d'autres substances

is what we mean when we say energetics.

c'est ce qu'on appelle l'énergétique.

You can think of the water molecules engaging

Vous pouvez imaginer les molécules

in a constant dance,

dansant perpétuellement

sort of like a square dance

un genre de samba,

where they constantly and randomly exchange partners.

où elles changent sans arrêt de partenaires au hasard.

Put simply, the ability for substances

Simplement, la capacité des substances

to interact with water,

à interagir avec l'eau,

balanced with how they disrupt

ou à ne pas interagir

how water interacts with itself,

comme l'eau interagit avec elle-même,

plays an important role in explaining

joue un rôle important pour expliquer

why certain things mix well into water

pourquoi certaines choses se mélangent bien dans l'eau

and others don't.

et d'autres non.

Entropy basically describes

L'entropie décrit

the way things and energy can be arranged

la manière dont les choses et

l'énergie peuvent se combiner

based on random motion.

à partir d'un mouvement aléatoire.

For example, think of the air in a room.

Prenez par exemple l'air d'une pièce.

Imagine all the different possible arrangements

Imaginez tous les arrangements

in space for the trillions of particles

dans l'espace pour les milliers de milliards de particules

that make up the air.

qui composent l'air.

Some of those arrangments

Certains de ces arrangements

might have all the oxygen molecules over here

pourraient avoir toutes les molécules d'oxygène par ici

and all the nitrogen molecules over there,

et toutes les molécules d'azote par là,

separated.

séparées.

But far more of the possible arrangements

Mais il y a beaucoup plus de combinaisons

have those molecules mixed up with one another.

qui mixent les molécules entre elles.

So, entropy favors mixing.

Donc, l'entropie préfère le mélange.

Energetics deals with attractive forces.

L'énergétique s'occupe des forces d'attration

And so, if attractive forces are present,

et donc, si les forces d'attraction sont présentes

the probability of some arrangements

la probabilité de certaines combinaisons

can be enhanced,

peut être augmentée,

the ones where things are attracted to each other.

celles dans lesquelles les molécules

sont attirées par les autres.

So, it is always the balance of these two things

C'est toujours l'équilibre entre ces deux aspects

that determines what happens.

qui détermine ce qui se passe.

On the molecular level,

Au niveau moléculaire,

water is comprised of water molecules,

l'eau est formée de molécules d'eau,

made up of two hydrogen atoms and an oxygen atom.

composées de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène.

As liquid water, these molecules are engaged

Dans l'eau liquide, ces molécules sont constamment

in a constant and random square dance

en train de danser la samba,

that is called the hydrogen bonding network.

ce qu'on appelle le réseau de liaisons hydrogène.

Entropy favors keeping

L'entropie préfère que

the square dance going at all times.

la danse ne s'arrête jamais.

There are always more ways

il y a toujours plus de possibilités

that all the water molecules can arrange

que toutes les molécules d'eau s'arrangent

in a square dance,

dans une samba,

as compared to if the water molecules

plutôt que si elles dansaient

did a line dance.

en ligne.

So, the square dance constantly goes on.

Donc, la samba ne s'arrête jamais.

So, what happens when you put salt in the water?

Alors que se passe-t-il quand on ajoute du sel dans l'eau?

Well, on the molecular level,

Et bien, au niveau moléculaire,

salt is actually made up of two different ions,

le sel est composé de deux ions différents,

chlorine and sodium,

chlorure et sodium,

that are organized like a brick wall.

qui sont agencés comme un mur de briques.

They show up to the dance

Ils arrivent sur la piste

as a big group in formation

comme un grand groupe compact

and sit on the side at first,

et ils s'asseyent tout d'abord sur le côté,

shy and a bit reluctant to break apart

timides et réticents à se séparer

into individual ions to join the dance.

en ions individuels pour aller danser.

But secretly, those shy dancers

Mais en secret, ces danseurs timides

just want someone to ask them to join.

attendent juste qu'on les invite.

So, when a water randomly bumps into one of them

Et, quand l'eau tombe sur eux par hasard,

and pulls them into the dance away from their group,

et les attire sur la piste hors de son groupe,

they go.

ils y vont.

And once they go into the dance,

Et quand ils commencent à danser,

they don't come back out.

ils ne reviennent pas.

And in fact, the addition of the salt ions

En fait, l'addition des ions sels

adds more possible dance positions

ajoute de nouvelles possibilités de figures

in the square dance,

à la samba,

so it is favored for them to stay dancing with water.

donc ils préfèrent continuer à danser avec l'eau

Now, let's take oil.

Maintenant, prenons l'huile.

With oil, the molecules are sort of interested

Pour l'huile, les molécules seraient d'accord

in dancing with water,

de danser avec l'eau,

so entropy favors them joining the dance.

et l'entropie voudrait bien

qu'elles rejoignent la piste.

The problem is that oil molecules

Le problème est que les molécules d'huile

are wearing gigantic ballgowns,

portent des robes de bal gigantesques,

and they're way bigger than water molecules.

qui sont bien plus grandes que les molécules d'eau.

Si bien que quand une molécule d'huile

So, when an oil molecule gets pulled in,

est attrapée

their size is really disruptive to the dance

sa taille vient bousculer la danse

and the random exchange of partners

et l'échange aléatoire de partenaires

that the waters engage in,

auquel participe l'eau

a very important part of the dance.

est une partie importante de la danse.

In addition, they are not great dancers.

En plus, elles ne sont pas bonnes danseuses.

The water molecules try to engage

Les molécules d'eau essaient d'inviter

the oil molecules in the dance,

les molécules d'huile dans la danse,

but they just keep bumping into their dresses

mais elles n'arrêtent pas de se cogner à leurs robes

and taking up all the room on the dance floor.

et en plus, elles prennent toutela place sur la piste.

There are way more ways the waters can dance

Il y a beaucoup plus de façons de danser pour l'eau

when the oil gets off the floor,

quand l'huile sort de la piste,

so the waters squeeze out the oil,

alors l'eau fait sortir l'huile,

pushing it back to the bench with the others.

et la repousse dans les coins avec les autres.

Pretty soon, when a large number of oils

Et dès qu'un grand nombre d'huiles

have been squeezed over to the side,

a été repoussé sur le côté,

they band together to commiserate

elles se réunissent pour se plaindre

about how unfair the waters are being

de la manière dont l'eau les traite

and stick together as a group.

et se regroupent ensemble.

So, it is this combination

Ainsi, c'est cette combinaison

of the interactions between molecules

des interactions entre molécules

and the configurations available to them

et des configurations possibles

when they're moving randomly

quand elles se déplacent au hasard

that dictates whether they mix.

qui décide si elles se mélangent.

In other words, water and oil don't mix

En d'autres termes, l'eau et l'huile ne se mélangent pas

because they just don't make great dance partners.

parce qu'elles ne forment pas un bon couple de danseurs.