Chapitre 4 Les Transformations de la Matière

1 QU'EST-CE QU'UNE TRANSFORMATION DE LA MATIÈRE?
2 LES TRANSFORMATIONS CHIMIQUES.
CERTAINS INDICES
PERMETTENT
DE RECONNAÎTRE UN
CHANGEMENT CHIMIQUE:
CHAPITRE 4
rbreton-ST-STE 1
Une transformation physique ne change pas
la nature ni les propriétés caractéristiques de
la matière.
Les atomes et les molécules ne changent pas!
Les déformations
Les dissolutions
les changements de phases
Une transformation chimique change la
nature et les propriétés caractéristiques de la
matière.
Les atomes ne changent pas mais sont
réassemblés en de nouvelles molécules!
Les synthèses
Les oxydations
Les décompositions
Les précipitations
Une transformation nucléaire implique la
réorganisation du noyau atomique (neutrons
et protons).
Les atomes eux-mêmes changent.
La fusion nucléaire
La fission nucléaire
Le dégagement d'un gaz
Le dégagement ou l'absorption de chaleur
Le dégagement de lumière
Le changement de couleur
La formation d'un précipité
Science et technologie de l'environnement
CHAPITRE 4 LES TRANSFORMATIONS DE LA MATIÈRE

6 moles de gaz carbonique réagissent avec 12 moles d'eau pour produire, avec
l'énergie lumineuse, 1 mole de sucre, 6 moles de dioxygène et 6 moles d'eau.
1 mole de sucre réagit avec 6 moles de dioxygène pour produire 6 moles de gaz
carbonique et 6 moles d'eau, avec une production d'énergie.
2.1 LA LOI DE LA CONSERVATION DE LA MASSE.
Quelque soit la nature du changement chimique, la
quantité de matière (la masse) demeure toujours
constante!
Les atomes se réorganisent ou non pour former de
nouvelles molécules, mais les atomes eux-mêmes ne sont jamais modifiés.
2.2 LE BALANCEMENT DES ÉQUATIONS CHIMIQUES.
Pour qu’une réaction chimique soit équilibrée, il faut qu’elle respecte la loi de la
conservation de la masse.! On retrouvera le même nombre d’atomes de chaque
élément de chaque côté (réactifs et produits) de la réaction.
!
CHAPITRE 4
rbreton-ST-STE 2
6CO2 + 12H2O + énergie → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + énergie
RIEN NE SE PERD
RIEN NE SE CRÉE
TOUT SE TRANSFORME
LA MASSE DES RÉACTIFS = LA MASSE DES PRODUITS
-(s) = solide
-(l) = liquide
-(g) = gaz
-(ppt) = précipité
-(aq) = aqueux

Voici la réaction suivante!:
CH4(g) + O2(g)→ CO2(g) + H2O(g)
!
Vérifier si l’équation est équilibrée en vérifiant le nombre d’atomes des réactifs
et des produits.! La méthode la plus utilisée est la méthode par essai et erreur
ou par tâtonnement.
2.3 LA STOECHIOMÉTRIE.
C'est l'étude des quantités de réactifs nécessaires pour réaliser une réaction
chimique avec la formation d'une quantité de produits.
Dans le tableau périodique, la masse atomique de chaque élément correspond à
une mole de substance.
!
Exemples!: 1g d’hydrogène = 1 mole d’hydrogène ou 1 mole d’atome d’hydrogène
!!!!!!!!!!! !!!!!! 16g d’oxygène = 1 mole d’oxygène ou 1 mole d’atome d’oxygène
!!!!!!!!!!! !!!!!! 1 mole de carbone = 6,02 x 1023 atomes de C
!!!!!!!!!!! !!!!!! 1 mole de NaCl = 6,02 x 1023 molécule de NaCl
CHAPITRE 4
rbreton-ST-STE 3
«élément»
en grec ancien

La masse du CaCl2 est Ca = 40,08g/mol + Cl=35,45g/mol
!
DIFFÉRENTES UTILISATIONS:
EXEMPLE DE RÉSOLUTION DE PROBLÈME:
Combien de moles de H2 faut-il pour produire 122g d'eau?
2 mol de H2 produisent 36,04 g d'eau; alors combien de g d'H2 pour obtenir
122g d'eau:
CHAPITRE 4
rbreton-ST-STE 4
2 H2 + O2 2 H2O
2 molécules de dihydrogène avec 1 molécules de dioxygène forment 2 molécules d'eau
2 moles de dihydrogène avec 1 mole de dioxygène forment 2 moles d'eau
4 g de dihydrogène avec 32 g de dioxygène forment 36 g d'eau
1 g de dihydrogène avec 8 g de dioxygène forment 9 g d'eau
2 H2 + O2 2 H2O
2 mol ? g
=
36.04 g 122 g
2 mol X 122g
= 6,77 mol de H2
36,04 g

2.4 LES RÉACTIONS EXOTHERMIQUES ET ENDOTHERMIQUES.
Certaines réactions dégagent de l’énergie sous forme de chaleur.! On parle de
réaction exothermique. L’énergie est un produit de la réaction et elle apparaît du côté
des produits dans l'équation.
Réactions exothermiques!: KOH(s)+ H2O(l) KOH(aq) + H2O(l) + énergie
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!! H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) + 285,8kJ
!
Le terme «énergie ou sa valeur (285,8kJ)» est placé du côté des produits dans une
réaction exothermique.
Lorsque l’on a une absorption d’énergie qui se manifeste par un refroidissement d’une
substance, on a une réaction endothermique.! On doit apporter de l'énergie aux
réactifs pour que la réaction se produise. Vue que l'énergie est nécessaire comme
réactif, on l'ajoute avec les réactifs dans l'équation.
!
Réactions endothermiques!: NH4Cl(s) + H2O(l) + énergie NH4OH(aq) + HCl(aq)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! MgCO3(s) + 117,3kJ MgO(s)+ CO2(g)
!
Le terme «énergie ou sa valeur (117,3kJ)» est placé du côté des réactifs dans une
réaction endothermique.
CHAPITRE 4
rbreton-ST-STE 5
Une réaction EXOTHERMIQUE est une transformation chimique
qui dégage (produit) de l'énergie.
Une réaction ENDOTHERMIQUE est une transformation
chimique qui absorbe (demande) de l'énergie.
Pour qu'il y ait réaction chimique, il doit y avoir collisions efficaces entre les molécules de réactifs.
Un complexe activé est une grosse molécule instable, pleine d'énergie, résultant d'une collision
efficace entre les réactifs.
L'énergie d'activation est l'énergie nécessaire aux molécules de réactifs pour pouvoir faire une
collision efficace et former un complexe activé.
• Le delta H est la différence d'enthalpie entre les produits résultants et les réactifs.