3.2.1 Question n°4

• Le grillage du sulfure de mercure permet sa transformation en Hg et SO2. D’où vient l’élément chimique O ?

Cette question fait directement référence à des conceptions des élèves concernant la combustion.

Dans un premier temps, on suppose qu’ils vont rechercher la définition d’un des termes clefs de la question : grillage. Pour ce faire, ils vont devoir se demander dans quelles conditions s’effectue un grillage, donc dans quelle case du jeu ils vont pouvoir trouver l’information. La question évoque également le sulfure de mercure, on suppose que les élèves, au cours du jeu, ont pu prendre connaissance de l’existence du sulfure de mercure. De même ils ont également pu se renseigner sur son grillage. Nous supposons alors qu’ils n’éprouvent pas de difficulté majeure à trouver la définition du grillage dans la partie du site “ Mercure ” consacrée à la transformation du cinabre. On leur donne pour “ griller ” :

• Chauffer au rouge un minerai en présence d'air pour en extraire certaines substances combinées avec lui.

De plus, les informations du site donnent l’équation chimique décrivant la réaction du dioxygène avec le sulfure de mercure :

• HgS+ O2 -> Hg +SO2

A ce niveau, nous pouvons nous demander si les élèves vont établir un lien entre les informations du site (définition et équation chimique) et leurs connaissances sur les combustions. En effet, il n’est nulle part question de “ brûler ”. Le minerai est chauffé au rouge en présence d’air. Les élèves vont-ils faire le lien entre la définition, l’équation chimique et ce qu’ils connaissent de la combustion ?

Si on se réfère aux conceptions (Méheut 1985, Méheut et al.1989), on se rend compte que les élèves (entre 11 à 15 ans) ne considèrent pas que, dans une réaction de combustion, le dioxygène est un réactif comme les autres, même s’il est nécessaire pour que la réaction ait lieu. C’est la flamme, la chaleur, le feu qui retiennent le plus l’attention au détriment de l’explication qui peut être donnée du phénomène chimique.

Nous avons en outre d’autres résultats concernant les combustions et en particulier concernant le dioxygène de l’air (Le Diouris, 1997). En effet, nous avons pu observer que des élèves de première S, face à une combustion se déroulant hors cadre scolaire, n’utilisent plus leurs connaissances scolaires. Ils ne considèrent pas l’air comme nécessaire à la réaction chimique, alors qu’ils reconnaissent parfaitement l’équation chimique de la réaction. Il semble que pour eux, air et dioxygène ne soient pas associés ou qu’une combustion hors cours de chimie ne soit plus une combustion “ chimique ” et ne soit pas régie par les mêmes lois. Par contre dès qu’on les remet dans le cadre scolaire, ils reconnaissent parfaitement tout ce qui appartient à la chimie (“ leur ” chimie). Il semble donc qu’ils ne puissent pas facilement passer d’un cadre à l’autre en transférant leurs connaissances.

Pour répondre à cette question, les élèves doivent donc avoir lu sur le site que le minerai est grillé et connaître la signification chimique de cette opération. La définition donne une bonne partie de la réponse. En effet, elle stipule que le grillage se fait en présence d’air ; il leur suffit ensuite de savoir que l’air est composé en partie de dioxygène pour pouvoir répondre assez simplement à la question.

Il reste une inconnue concernant la mise en lien entre l’équation chimique de grillage et la notion de combustion.