Objectifs

Démarches d’investigation :

Qu'est-ce que l’atmosphère ? Est-elle uniforme ?

De quels gaz est composée l’atmosphère ? En quelles proportions ? Quel est le rôle de l'air dans la respiration ?

 

I-L'atmosphère terrestre

1. Définition L'atmosphère est la couche d'air qui entoure la Terre. Son épaisseur est difficile à mesurer car l'air se raréfie au fur et à mesure qu'on s'élève en altitude. On considère qu'au-delà de 500 km d'altitude, il n'y a pratiquement plus d'air.   2-Ses différentes couches L'atmosphère a une épaisseur de l'ordre de quelques centaines de kilomètres. Elle est composée de plusieurs couches.                                                                  a-la troposphère La couche où nous vivons. Elle a une épaisseur d'environ 15 km. Elle contient environ les 9/10 de la totalité de la masse d'air et toute la vapeur d'eau, donc les nuages. La température décroît pour atteindre environ – 56 °C à 15 km d'altitude. La pression atmosphérique n'est alors plus que le quart de la pression au sol.   b-La stratosphère Elle s'étend ensuite jusqu'à 50 km d'altitude. On y trouve la couche d'ozone. La tempéra­ture augmente régulièrement jusqu'à 0°c.   c-la mésosphère et la thermosphère Dans ces deux dernières couches, jusqu'à 800 km, la pression est très faible, la température diminue à nouveau, puis augmente. C'est le domaine des aurores boréales. Les satellites d'observation évoluent à des distances supérieures à 250 km, donc dans la thermosphère et dans l'exosphère.

II-La composition de l’air

 

1-La corrosion du fer

 

2- La composition de l'air

● La composition de l'air qui constitue l'atmosphère varie peu: 78 % de diazote, 21 % de dioxygène, 0,93 % d'argon et 0,035 % de dioxyde de carbone.

● Retenons que l'air est un mélange de gaz composé d'environ 4/5 (80 %) de diazote et 1/5 (20 %) de dioxygène.

● L'atmosphère peut contenir de la vapeur d'eau dont la liquéfaction et parfois la solidification en altitude donnent les nuages.

 

III-Le rôle du dioxygène dans la respiration

- le dioxygène permet aux êtres vivants de respirer;

- L’air expiré contient un pourcentage de dioxygène infé­rieur à celui de l'air inspiré mais davantage de dioxyde de carbone.

 

IV-Le rôle de l'atmosphère

L'atmosphère est indispensable à la vie:

- elle maintient une température propice au développement de la vie;

- Évite les très grands écarts de température entre le jour et la nuit. Sans atmosphère, la température de la Terre serait 100°C le jour et - 150 °C la nuit;

- Provoque la combustion d'un grand nombre de météorites sauf les très grosses;

- Permet la propagation du son quia besoin d'un milieu matériel pour se déplacer;

- Permet la naissance des vents

- la couche d'ozone, présente en haute altitude (un peu plus de 25 km), forme un écran qui absorbe les rayons solaires les plus dangereux, mais laisse passer les rayons nécessaires à la vie.

-C'est grâce au dioxygène de l'atmosphère que la vie végétale a pu se développer sur Ia Terre.

   

Thème de convergence

                     

 

 

Objectifs

Démarches d’investigation :

Est-il possible de modifier le volume de l’air ? Comment mesure-t-on la pression d'un gaz ? L’air est-il pesant ?

 

I- Le volume de l’air

1-Volume, masse et température

a-Le volume

Les unités

L'unité légale de volume est le mètre cube (m³), mais pour les liquides, on utilise couramment une autre unité : le litre (L ou l).

 

Unités de capacité	kL	hL	daL	L	dL	cL	mL
Unités de volume	m3			dm3			cm3

  Mesure d’un volume

Le volume correspond à la place prise par une substance qu'elle soit liquide, solide ou gazeuse.   Il faut utiliser un appareil de mesure. Il en existe plusieurs, mais le plus courant est l'éprouvette graduée.

 

b-La masse Les unités L'unité légale de masse est le kilogramme (kg) ; toutefois, pour les mesures de masses inférieures au kilogramme, on utilise souvent le gramme (g) qui vaut 0, 001 kg.   Mesure d’une masse  Pour mesurer une masse, il faut utiliser une balance. Réalisons une mesure avec cet appareil.    c-La température Pour mesurer une température, on utilise un thermomètre dans lequel un liquide coloré se dilate plus ou moins. La température se lit sur la graduation gravée sur le verre. L'unité courante de température est le degré centigrade, également nommé degré Celsius (°C). Ce n'est toutefois pas l'unité légale, qui est le kelvin (K). Ce dernier n'est utilisé que par les scientifiques et jamais dans la vie courante.

2-Expérience :

Est-il possible de modifier le volume de l'air emprisonné?

● Une seringue partiellement remplie d’air avec l'orifice bouché : - en appuyant sur le piston, on diminue le volume de l'air, on le comprime : l’air est compressible - en tirant sur le piston, on augmente son volume, on le détend: l’air est expansible. ● Plus on comprime l'air, plus il faut appuyer fort sur le piston de la seringue: pourquoi?

 3-Observations :

-Lorsque l'on pousse le piston, le volume d'air diminue.

-t Lorsque l'on tire sur le piston, le volume d'air augmente.

 

4-Interprétation :

-En maintenant la seringue bouchée, la quantité d'air emprisonné ne change pas.

-On peut diminuer le volume occupé par l'air: l'air est compressible.

-On peut augmenter le volume occupé par l'air: l'air est expansible.

-L'air n'a pas de volume propre.

 

5-Conclusion :

. Comme l'air, tous les gaz sont compressibles et expansibles.

. Un gaz n'a pas de volume propre.

. L'air, qui peut être comprimé ou détendu, se comporte comme un ressort

 

II- La pression de l’air

 

1-Les unités de pression :

● L'unité de mesure est le pascal (Pa). On utilise également l'hectopascal (hPa)  1 hPa = 100 Pa, le bar: 1 bar = 105 Pa et le millibar: 1 mbar = 100 Pa = 1 hPa.      La pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer vaut 1 013 hPa (ou 1013 mbar) soit environ 1 bar.

2-Expérience :

La seringue utilisée est reliée à un mano­mètre . ●Lorsque le piston est au repos : l''air n'étant ni comprimé ni détendu, le manomètre indique une pression de 1 bar. ● Lorsque l'on pousse le piston, la pression augmente. Lorsque l'on diminue le volume de l'air emprisonné, on le comprime: sa pression augmente. ● Lorsque l'on tire sur le piston, la pression diminue. Lorsque l'on augmente le volume de l'air emprisonné, on le détend: sa pression diminue.

4-Conclusion :

● Lorsque l'on comprime un gaz, sa pression augmente.

● Lorsque l'on détend un gaz, sa pression diminue.

 

AppLications pratiques

● Un pneu de voiture ou de vélo et un ballon de football contiennent de l'air compri­mé .

● Dans les hôpitaux on utilise des bouteilles de dioxygène fortement comprimé .

 

III- La masse de l'air

Comment procéder pour mesurer la masse de l'air contenu dans un récipient sachant que ce récipient, même « vide », contient de l'air ?

1-Expérience :

● Mesurons la masse d’un ballon dégonflé. ● À l'aide d'une pompe, injectons de l'air dans le ballon pour le gonfler davantage sans faire varier son volume extérieur et mesurons à nouveau sa masse.  La masse a augmenté : l'air possède donc une masse.

 

3-Observations :

Lorsqu'on gonfle le ballon, on ajoute de l'air et la masse augmente.

Donc l'air a une masse.

 

4-Conclusion :

. Dans les conditions usuelles, c'est-à-dire sous la pression atmosphé­rique voisine de 1 bar (1 000 Pa) et à la température de 2S °C, 1 L d'air a une masse de l'ordre de 1,2 g.

 

. Lorsqu'on modifie le volume d'une certaine quantité d'air enfermé dans un récipient, la pression de l'air est modifiée mais sa masse ne change pas.

. Comme l'air, tous les gaz ont une masse.

 

Thème de convergence

La pollution atmosphèrique

Source : université de lyon

 

  

Objectifs

Démarches d’investigation :

 

Depuis les temps les plus anciens, l'homme s'est préoccupé de la constitution de la matière :

de quoi l'eau, l'air sont-ils formés ?

 

 

                     

 

I- Représentation d'un gaz

 

1-Introduction

Un gaz est constitué de particules appelées molécules. Ces molécules sont indéformables. Nous savons qu'un gaz est compressible, expansible et qu'il occupe tout le volume qui lui est offert. Il peut s'échapper d'un récipient ouvert.

 

2-Interprétation :

. Un gaz est compressible, les molécules qui le composent sont donc espacées.

. Un gaz s'échappe d'un récipient ouvert ou occupe tout l'espace qui lui est offert: c'est le phénomène de diffusion.

. On peut l'interpréter en supposant que les molécules sont en mouvement désordonné.

 

. La vapeur d'eau est un corps pur; elle est donc constituée de molécules toutes identiques. En revanche, l'air est un mélange de gaz. Il est constitué de molécules différentes: des molécules de diazote et de dioxygène dans les proportions d'une molécule de dioxygène pour quatre molécules de diazote.

                                

3-Conclusion :

. Un gaz est modélisé par des molécules invisibles à l'œil nu, indéfor­mables et espacées. Ces molécules sont en mouvement désordonné. l'état gazeux est dispersé et très désordonné.

. Dans un corps pur, toutes les molécules sont identiques. Un mélange st constitué de molécules différentes.

. Un récipient, même de faible volume, contient des milliards de milliards e molécules.

. La diffusion du parfum s'explique par l'existence de molécules qui  s'échappent du flacon qui les contient.

 

II- Représentation des états liquide et solide

 

1-Introduction

Un solide a une forme propre. En revanche, un liquide n'a pas de forme propre, il prend la forme du récipient qui le contient.

Comment interpréter ces propriétés à partir du modèle moléculaire?

 

2. L'état liquide

 

a-Expérience :

- Emprisonne une certaine quantité d'eau liquide dans une seringue. Bouche la seringue avec le doigt. Appuie sur le piston.

- Enlève ton doigt et vide la seringue en essayant de saisir l'eau liquide avec les doigts.

Un liquide est incompressible et n'a pas de forme pro­pre. Il peut s'écouler et il prend la forme du récipient qui le contient.

 

Les molécules qui le composent sont disposées de façon compacte et désordonnée. Bien que toujours en contact étroit entre elles, elles sont agitées et peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres : c'est le cas de l'eau.

 

Un corps pur à l'état liquide : les molécules sont serrées, non rangées, pouvant glisser les unes sur les autres.

Un liquide peut couler et prendre la forme des récipients.

 

b-Observations :

. Les liquides sont incompressibles: leurs molécules sont proches les unes des autres.

. On ne peux pas saisir les liquides avec les doigts; ils peuvent couler. Leurs molécules peuvent glisser les unes sur les autres et sont peu liées.

. Les liquides peuvent se mélanger : les molécules des liquides peuvent se déplacer.

 

c-Conclusion :

. Dans un liquide, les molécules sont en contact; elles sont peu liées et peuvent se déplacer. L'état liquide est compact et désordonné.

 

3. L'état solide

 

a-Expérience :

- Saisis un glaçon avec les doigts et essaie de le comprimer.

Un solide est incompressible et possède une forme pro­pre. Ces propriétés s'expliquent par la disposition com­pacte de ses molécules qui sont quasiment immobiles les unes par rapport aux autres.

Dans les solides cristallins, les molécules sont, de plus, disposées de façon ordonnée : c'est le cas de la glace.

Un corps pur solide cristallin : les molécules, identiques, sont bien alignées et collées les unes aux autres.

b-Observations :

. On peux saisir les solides avec les doigts; ils ont une forme propre et sont indéformables.

. Ils sont incompressibles. Les molécules des solides sont liées, en contact les unes avec les autres.

. Dans les solides cristallins comme la glace, les molécules sont régu­lièrement disposées. Les solides cristallins sont ordonnés.

c-Conclusion :

. Dans un solide, les molécules sont en contact; elles sont liées et prati­quement immobiles. L'état solide est compact. L'état solide cristallin est compact et ordonné.

 

REMARQUE :  

- état solide cristallin est compact et ordonné.

- Un liquide coule et n'a pas de forme propre.

- état liquide est compact et désordonné.

- état gazeux est dispersé et désordonné.

 

4-Propriétés de La matière

 

1. Compressibilité

Les molécules constituant les liquides sont en contact les unes avec les autres : on ne peut pas les rapprocher davantage.   Les molécules d'un gaz sont dispersées. On peut rap­procher les molécules les unes des autres.

 

2. Diffusion d'un gaz dans L'air

 

Le parfum est un liquide volatil : il se transforme spon­tanément en gaz. Dès l'ouverture de la bouteille, les molécules de parfum à l'état gazeux, très mobiles et très agitées, sortent du flacon et se dispersent entre les molécules constituant l'air.

Un gaz soit occupe tout le volume dont il dispose.

 

3. Diffusion d'un soluté dans L'eau

Le sucre et le sel, par exemple, sont très solubles dans l'eau de même que certaines matières fortement colo­rées telle permanganate de potassium.

Lorsqu'on mélange cette dernière matière à l'eau, elle se dissout et la solution prend une couleur violette.

 

Le solvant, l'eau liquide, est formé de molécules pou­vant se déplacer les unes par rapport aux autres: lorsque le soluté, le permanganate de potassium, se dissout, les molécules qui le composent se dispersent et s'intercalent entre les molécules d'eau, donnant une teinte homogène violette à la solution.

                        

5-Corps purs et mélanges

Contrairement à un mélange, un corps pur n'est formé que d'un seul constituant et possède des caractéris­tiques qui permettent de l'identifier (masse d'un litre, température de solidification, etc.).

Au niveau des molécules qui les composent, nous les définirons ainsi :

- un corps pur est formé d'une seule espèce de molé­cules ;

- un mélange comprend plusieurs sortes de molécules .

 

Les molécules constituant un corps pur sont caractéris­tiques de ce corps pur : ainsi, les molécules contenues dans l'eau sont différentes des molécules contenues dans l'alcool ou dans le dioxyde de carbone.

 

Dans l'air, qui est un mélange, cohabitent des molécu­les de diazote, de dioxygène et en plus faibles propor­tions, les molécules des autres gaz qui le composent tels que l'argon, le dioxyde de carbone, etc.

 

La matière est constituée de particules très petites appelées molécules.

Elles sont identiques entre elles dans un corps pur et différentes dans un mélange.

 

III- Interprétation de la conservation de la masse

 

1-Introduction

La masse se conserve lors d’un changement d’état (classe de Cinquième). En est-il de même lorsque l’on mélange deux liquides? Comment interpréter cette propriété?

 

2-Expérience :

● Place deux béchers sur le plateau d'une balance.

● Dans un des béchers verse de l'eau, dans l'autre de l'alcool coloré. Note l'indication de la balance.

● Mélange les deux liquides et repose le bécher vide sur la balance. Note l'indication de la balance.

 

3-Observations :

La masse varie-t-elle lors du mélange des deux liquides?

Comment peux-tu interpréter ce résultat à l'aide du modèle moléculaire?

L’indication de la balance ne change pas lors du mélange des deux liquides.

 

4-Conclusion :

Au cours d'un mélange ou d'un changement d'état, la masse se conserve.

Cette propriété s'interprète en considérant que chaque molécule a une masse et que le nombre de molécules de même nature est le même avant et après la transformation.

 

Thème de convergence

 

 

Objectifs

Démarches d’investigation :

Pour faire du feu, les hommes ont longtemps utilisé comme combustibles le bois, puis le charbon. Mais qu'est-ce qu'une combustion ?

Qu'est-ce qui permet au carbone de brûler? Quel produit se forme-t-il ?

 

I- La combustion du carbone

 

1-Expérience :

fusain incandescent                  L'eau de chaux se trouble.                                                               ● Enflamme un morceau de fusain jusqu'à l'incandescence. ● Introduis le fusain incandescent dans un flacon contenant du dioxygène et de l’eau. ● A la fin de a combustion, verse de l’eau de chaux dans le flacon et agite.

 

Après la combustion du fusain dans le dioxygène, plon­geons une bûchette incandescente dans le flacon : elle ne se rallume pas. Tout le dioxygène a été consommé ainsi qu'une partie du fusain.

 

2-Observations :

● Dans l'air, le charbon de bois brûle lentement, avec incandescence puis s'éteint. Son volume diminue.

● Dans le dioxygène, il brûle vivement avec des projections d'étincelles et son volume diminue.

Le flacon devient chaud : La combustion du carbone dégage de L'énergie thermique. Celui placé dans l'air

● Le gaz obtenu après la combustion trouble l'eau de chaux.

 

3-Interprétation :

Lors de la combustion, le charbon de bois diminue de volume: du carbone a disparu. À la fin de l'expérience, le charbon s'arrête de brûler: il n'y a plus de dioxygène. Tout le dioxygène a réagi avec le carbone.

Le test à l'eau de chaux montre la formation de dioxyde de carbone.

 

4-Conclusion :

. Au cours d'une transformation chimique, des réactifs sont consommés et des produits nouveaux se forment.

. Lors de la combustion du carbone, le dioxygène et le carbone, appelés «Les réactifs », se sont combinés pour former un nouveau corps, le dioxyde de carbone, appelé« Le produit ».

 

. Une combustion nécessite la présence d'un combustible (ici le fusain), d'un comburant (le dioxygène) et d'une source de chaleur pour l'initier.

 

. Le bilan de la combustion du carbone s'écrit:

Pour écrire une réaction chimique, on place les réactifs à gauche de la flèche qui signifie « réagissent ensem­ble pour donner» et à droite de la flèche, les produits.

 

carbone + dioxygène                                            dioxyde de carbone ­

        réactifs                                                                               produit

 

Le carbone et le dioxygène réagissent pour donner du dioxyde de carbone.

 

Remarque:

pour montrer qu'un récipient contient du gaz dioxygène, on y plonge une allumette incandescente: en présence de dioxygène, l'allumette se rallume vivement.

 

II- La  combustion du butane

 

   les gaz produits sont aspirés grâce à une trompe à eau et passent dans deux flacons, l’un contenant du sulfate de cuivre anhydre permettant de caractériser l’eau, et l’autre de l’eau de chaux permettant de caractériser le dioxyde de carbone.

 

1-Introduction

   Le butane contenu dans un briquet peut s’chapper sous forme de gaz et être enflammé. Que se produit-il lorsque le butane brûle dans l’air ?

 

2-Expérience :

● Allume un briquet.

● Place au-dessus de la flamme un tube à essai sec et froid.

Qu'observes - tu sur les parois du tube?

● Présente au-dessus de la flamme un second tube à essai. Verse ensuite un peu d'eau de chaux au fond du tube. Agite. Qu'observes-tu?

    

                                  

3-Observations :

- Lors de la combustion du butane, il se forme de la buée sur les parois du tube sec et froid.

- L'eau de chaux se trouble

 

4-Interprétation :

- La présence de buée montre que de l'eau s'est formée.

- Le test à l'eau de chaux montre la formation de dioxyde de carbone.

- Le butane est un combustible. Il réagit avec le dioxygène de l'air qui joue le rôle de comburant.

 

5-Conclusion :

- Lors de la combustion du butane, les réactifs, butane et dioxygène, sont consommés. Il se forme des produits nouveaux: du dioxyde de carbone et de l'eau.

- Le bilan de la combustion du butane s'écrit:

 

Butane + dioxygène                                   dioxyde de carbone + eau

      réactifs                                                                           produits

 

Complément: La combustion du méthane

La combustion du méthane (composant essentiel du gaz de ville) produit aussi du dioxyde de carbone et de l'eau. Le bilan de cette combustion s'écrit:

 

méthane + dioxygène                           dioxyde de carbone + eau

 

III- Les combustions incomplètes

 

1-Introduction

   La flamme d’une cuisinière à gaz butane bien réglée est bleue. Lorsqu’une cuisinière est mal réglée la flamme est jaune et noircit les casseroles. Pourquoi selon les conditionsl la combustion du butane donne-t-elle des produits différents ?

 

2-Expérience :

● Allume un briquet.

● Augmente le débit du gaz en tournant la molette pour obtenir une grande flamme jaune. il y a trop de gaz par rapport au dioxygène.

● Approche une coupelle blanche de la flamme.

● Qu'observes-tu à la surface de la coupelle?

● Quel est le nouveau produit qui se forme?

La coupelle s'est recouverte d'un dépôt noir de carbone.

 

3-Interprétation :

- En augmentant le débit de gaz, il se forme de l'eau et du dioxyde de carbone, mais aussi des particules de carbone qui n'ont pas brûlé par manque de dioxygène. La combustion est incomplète.

- Ces particules de carbone, portées à incandescence, donnent à la flamme sa couleur jaune.

- Lorsque la flamme est bleue, la quantité de dioxygène est suffisante pour n'obtenir que de l'eau et du dioxyde de carbone, produits qui ne peuvent pas brûler à leur tour: la combustion est dite complète.

 

4-Conclusion :

Lorsque la quantité de dioxygène apporté par l'air est insuffisante, la combustion est incomplète. Il se forme des produits qui peuvent encore brûler (produits combustibles), comme le carbone et le monoxyde de carbone.

Le monoxyde de carbone est un gaz incolore, inodore et très toxique.

 

Une combustion incomplète donne des produits qui peuvent encore brûler, comme le carbone et le monoxyde de carbone, gaz dangereux qui peut être mortel.

 

Définition

Incandescence : Émission de lumière par un corps solide fortement chauffé.

Précipité : Solide insoluble dans la solution considérée.

 

Réactif : Corps qui disparaît lors d'une transformation chimique.

Produit : Corps qui apparaît lors d'une transformation chimique.

Transformation chimique : Action au cours de laquelle des réactifs réagissent entre eux pour former des produits.

 

Thème de convergence

 Les dangers de la combustion

 

 

Objectifs

Démarches d’investigation :

 

Vers 420 av. J.C, deux savants grecs, Démocrite et Leucippe, pensent que la matière est formée de particules infiniment petites qu'ils appellent « atomes» (du grec atomos : « qu'on ne peut diviser ») confondant sans doute les termes « molécule» et « atome» pris au sens actuel... mais qu'est-ce qu'un atome ?

 

I- Les atomes, les constituants des molécules

 

1-Introduction

Pour interpréter une transformation chimique, il faut connaître la structure des molécules. Les molécules sont constituées d'atomes liés entre eux.

 

2- Modèles atomiques et moéeculaires

a-Les molécules

Dans la matière, les atomes sont souvent assemblés pour former des molécules.

Ainsi le dioxygène est formé de l'assemblage de deux atomes (préfixe di) d'oxygène, l'atome d'oxygène n'existant pas seul dans la nature.

 

b-Modélisation des atomes et des molécules

 

- Les tableaux ci-dessous donnent quelques modèles d'atomes et leur symbole

 

 

et quelques modèles de molécules et leur formule.

 

 

c-Représentation des molécules.

Une molécule est représentée par une formule chi­mique et par un modèle moléculaire.

Pour écrire une formule chimique, on écrit le symbole des atomes constituant la molécule en indiquant leur nombre à l'aide d'un indice placé en bas à droite du symbole de l'atome(le nombre 1 n'est pas mentionné).

 

- Formule chimique de la molécule de méthane : CH4

1 atome de carbone

4 atomes d'hydrogène

 

- Formule chimique de la molécule de l'eau. H20

2 atomes d'hydrogène

1 atome d'oxygène

 

3-Conclusion :

. Toutes les molécules sont constituées à partir d'atomes.

. Les atomes de même nature possèdent un symbole particulier.

. La formule d'une molécule indique la nature des atomes la constituant, ainsi que leurs nombres.

 

II- Modélisation d'une transformation chimique

 

1-Introduction

Lors d'une transformation chimique, des substances réagissent ensemble pour former de nouveaux corps. Comment peut-on interpréter une transformation chimique à partir de la structure des molécules?

 

2-La transformation chimique

La combustion du carbone consomme du dioxygène et du carbone pour produire du dioxyde de carbone.

Une représentation, au niveau moléculaire, de la situation avant et après la combustion.

                    Transformation chimique                 

  carbone             +            dioxygène               dioxyde de carbone

                                                           

                                                                                              

                    Modélisation de la combustion du carbone dans le dioxygène.

 

3-Interprétation :

- Une molécule de dioxygène se casse en deux atomes d'oxygène qui vont s'associer à un atome de carbone pour former une molécule de dioxyde de carbone.

Le document 4 donne une représenta­tion, avec les modèles moléculaires, de la transformation chimique qui a lieu.

- À ce bilan de la transformation chimique correspond l'équation de la réaction donnée avec les formules des réactifs et des produits:

 

                                  Bilan:   carbone + dioxygène                   dioxyde de carbone

 

Équation de réaction:                  1 C        +     1 O2                                             1 CO2  

que l'on écrit:                                C        +        O2                                                 CO2   

 

Cette équation doit respecter la conservation des atomes

un atome de carbone  et  une molécule de dioxygène donnent une molécule de dioxyde de carbone

Bilan, avec les modèles moléculaires, de la combustion du carbone dans le dioxygène.

 

4-Conclusion :

. Au cours d'une transformation chimique, les molécules se cassent: les atomes des molécules des réactifs s'associent différemment pour former de nouvelles molécules constituant les produits.

. Le nombre d'atomes de chaque type se conserve.

L’équation de la réaction

. Le bilan de la combustion du méthane s'écrit:

           

              méthane   +     dioxygène         dioxyde de carbone     +             eau

 

. En remplaçant chaque nom par la formule qui convient et en respectant la conservation des atomes, écris correctement l'équation de réaction.

 

Remarque

La fusion de la glace, la dissolution du sucre ne sont pas des transformations chimiques.

 

III- Conservation de la masse

 

1-Introduction

Lorsqu'on fait brûler du bois, la masse des cendres est inférieure à la masse du bois de départ. La masse diminue-t-elle lors d'une transformation chimique?

 

2-Expérience :

                        Mesure de la masse des réactifs.                             Mesure de la masse des produits.

● Sur le plateau d'une balance, place un morceau de craie (du calcaire) et une bouteille fermée contenant de l'acide chlorhydrique.

● Note l'indication de la balance. 175,2 g.

● Ouvre la bouteille, introduis la craie et referme la bouteille aussitôt.

● Replace la bouteille sur le plateau de la balance.

● Note l'indication de la balance. 175,2 g.

● Ouvre la bouteille. Prélève du gaz dans la bouteille avec une seringue. Envoie doucement ce gaz dans de l'eau de chaux.

 

3-Observations :

- Une effervescence se produit et la craie disparaît.

- Le gaz formé trouble l'eau de chaux.

 

4-Interprétation :

- l'acide réagit sur la craie pour donner un dégagement gazeux. Ce gaz, qui trouble l'eau de chaux, est du dioxyde de carbone.

- Des produits nouveaux apparaissent: une transformation chimique a eu lieu. Au cours de cette transformation, la masse des réactifs disparus est égale à celle des produits formés.

 

5-Conclusion :

Au cours d'une transformation chimique, la masse des produits formés est égale à la masse des réactifs qui disparaissent: la masse se conserve, car le nombre d'atomes de chaque nature ne varie pas.

 

Remarque

L'expérience montre que pour brûler 6 g de carbone, il faut 16 g de dioxygène.

Après la transformation, on obtient 22 g de dioxyde de carbone.

La masse de carbone disparue se retrouve dans le dioxyde de carbone.

 

Thème de convergence