Résumé de cours Sciences Physiques 3AC

Résume cours du 1° semestre sciences physiques 3AC
1. Quelques matériaux au quotidien
matériaux
caractéristiques
Le verre
Transparent ; imperméable ; cassable ; isolant électrique ; mauvais conducteur de la chaleur
Les métaux
Opaque ; imperméable ; résistant au choc ;conducteur électrique et thermique
Le plastique
Imperméable ; léger ; isolant électrique et a la chaleur
• Les plastiques essentiels:
➢ Le polyéthylène(P.E) : flotte dans l’eau douce
➢ Le polystyrène(P.S) : flotte dans l’eau salée.
➢ Le polychlorure de vinyle (P.V.C) :brule avec une flamme verte
• Quelque propriétés des métaux :
➢ Le fer(Fe) : attire par l’aimant
➢ Le cuivre(Cu) : a une couleur rouge
➢ L’aluminium (Al): le plus léger des métaux
2. Les matériaux et l'électricité
L’atome est constitue de :
• Noyau : porte charges électriques positives (Qn =+Ze)
• Electrons : portent charges électriques négatives(Q𝒆−=-Ze)
➢ e : charge élémentaire :e=1,6x10-19C ; Z : numéro atomique : -nombre de charges positives du noyau
-nombre des électrons de l’atome
• L’atome est électriquement neutre :Q=Qn +Qe =(+Ze) + (-Ze) =0
• Les ions :un ion est issu d’un atome ou d’u groupement d’atomes ayant perdu ou gagné un ou plusieurs
electrons.il existe deux sortes :
➢ Cation :ion charge positif forme par perte d’électrons (symbole Xn+),charge : +ne
➢ Anion :ion charge négatif forme par gain d’électrons (symbole Ym-),charge :-me
• Un ion monoatomique est constitue d’un seul atome
• Ion polyatomique est constitue de plusieurs atomes regroupes
3. Oxydation de quelques métaux dans l'air
• Le dioxygène de l’air humide (dioxygene+eau)réagit sur des métaux :cette réaction s’appelle oxydation
• Sur le fer(Fe) : il se produit de la rouille qui est constitue essentiellement de l’oxyde de fer III(Fe2O3)
l’équation de la réaction : 4Fe +3O2 2Fe2O3
➢ La rouille est poreuse et perméable a l’air ce qui provoque une corrosion profonde
➢ Pour protéger le fer il faut isoler de l’air humide avec une matière non poreuse exemple la peinture…..
• Sur l’aluminium(Al) :il se produit l’alumine ou l’ oxyde de l’aluminium (Al2O3)
l’équation de la réaction : 4Al + 3O22Al2O3
➢ L’alumine n’estpas poreuse ,elle est superficielle ,elle protège l’aluminium de la corrosion.
4. Combustion d’un matériau organique
• Tout matériau organique ,lors de sa combustion produit essentiellement du dioxyde de carbone(CO2) et de l’eau(H2O).
• Les molécules de matériaux organique sot constitues essentiellement d’atomes de carbone(C) et d’atomes
d’hydrogène(H)et d’autres atomes (Cl-O-N-S).
• La combustion de certains matériaux organiques comme les plastiques produit d’autres gaz dangereux comme :
➢ Le chlorure d’hydrogène HCl gaz irritant lors de la combustion du PVC
➢ Le cyanure d’hydrogène HCN gaz toxique mortel lors de la combustion du nylon(polyamide
➢ le dioxyde de soufre SO2 gaz irritant lors de la combustion du PS
5.les acides et les bases
• le pH est une grandeur sans unité qui permet d’évaluer l’acidité ou la basicité d’une solution.
• Sa valeur est comprise entre 0 et 14.
• Pour mesurer le pH d’une solution aqueuse ; on utilise le papier pH ou un pH-mètre(plus précis)
•
• L’utilisation des solutions ou basiques présente un danger pour les utilisateurs et l’environnement
Solution acide
pH< 7
Nombre ions H+ plus qu’ions OH-
après la dilution le pH augmente et se
rapproche de7
Solution basique
pH> 7
Nombre ions OH- plus qu’ions H+
après la dilution le pH diminue et se
rapproche de7
Solution neutre
PH= 𝟕
Autant d’ions H+ que d’ions OH-
Le pH ne varie pas après une dilution
0
14
7
acide
basique
neutre
• Les objets sont formés à partir de matériaux
• les grandes familles matériaux sont : les métaux ; le plastique ; le verre
Www.AdrarPhysic.Fr
Www.AdrarPhysic.Fr

6. Action de l’acide chlorhydrique et de la soude sur quelques métaux
• L’acide chlorhydrique (ou solution de chlorure d’hydrogène)est un acide de formule ionique (H++Cl-)
• La soude ou solution d’hydroxyde de sodium , de formule ionique (Na+ +OH-)
➢ La soude n’attaque pas le fer et le cuivre .
➢ Elle réagit avec le zinc et l’aluminium ;il se produit de dihydrogène
7. Tests de reconnaissances de certains ions
8. Danger de quelques matériaux utilisés dans la vie quotidienne sur la santé et
l’environnement
• Les déchets domestiques et industriels sont constitues de différents matériaux (plastique- cartons –verres- metaux)
• Les déchets polluent le sol et l’eau ;les produits de leur combustion polluent l’air
• Traitement des déchets :
➢ Recyclage des déchets : transformer les déchets collectes en matière première
➢ Compostage des matériaux organiques naturels
➢ Incinération pour récupérer la chaleur et produire l’électricité
Le metal
Produit de la réaction
Equation simplifiée
Le fer(Fe)
-gaz dihydrogène(H2)(brule avec détonation)
- solution verdâtre de chlorure de fer II(Fe2++2Cl-)
Fe + 2H+ H2+ Fe2+
Le zinc(Zn)
-gaz dihydrogène(H2)(brule avec détonation)
-solution de chlorure de zinc(Zn2++ 2Cl-)
Zn+ 2H+ H2+ Zn2+
L’aluminium(Al)
-gaz dihydrogène(H2)
-solution de chlorure d’aluminium(Al3+ +3Cl-)
2AL +6H+ 3H2+ 2Al3+
Le cuivre (Cu)
Ne réagit pas avec l’acide
………………………………………………….
Cuivre (II) Cu
2+
Hydroxyde
de sodium
(Na
+
+ HO
-
)
Bleu
Hydroxyde de
cuivre
Cu(OH)2
Cu2+ +2OH- →Cu(OH)
2
Fer (II) Fe
2+
Hydroxyde
de sodium
(Na
+
+ HO
-
)
vert
Hydroxyde
de fer II
Fe (OH)
2
Fe
2+
+ 2 HO
-
→ Fe (OH)
2
Fer (III) Fe
3+
Hydroxyde
de sodium
(Na
+
+ HO
-
)
Rouille
Hydroxyde
Fe
3+
+ 3 HO
-
→ Fe (OH)
3
de fer III
Fe (OH)
3
Zinc Zn
2+
Hydroxyde
de sodium
(Na
+
+ HO
-
)
Blanc
gélatineux
Hydroxyde
de zinc
Zn (OH)
2
Zn
2+
+ 2 HO
-
→ Zn (OH)
2
Aluminium Aℓ
3+
Hydroxyde
de sodium
(Na
+
+ HO
-
)
Blanc
Hydroxyde
aluminium
Aℓ (OH)
3
Aℓ
3+
+ 3 HO
-
→ Aℓ(OH)
3
Chorure Cℓ-
Nitrate
argent
(Ag
+
+ NO
3-
)
-
Blanc qui
noircit à
la lumière
chlorure
argent
AgCℓ
Ag
+
+ Cℓ
-
→ AgCℓ
Www.AdrarPhysic.Fr
Www.AdrarPhysic.Fr