Troisième

Résumé de cours de chimie
1 Les molécules
1.1 Les liquides et la conduction électrique
Liquides et vie quotidienne
Une « solution aqueuse », c’est de l’eau contenant une ou plusieurs substances dissoutes.
Sur l’étiquette d’un produit chimique dangereux on peut voir le ou les pictogrammes de
danger, les phases de risque et de sécurité.
Un acide concentré est corrosif ; pour le manipuler, il faut porter des lunettes, des gants,
des vêtements appropriés.
Liquides et conduction du courant électrique
L’eau pure (distillée) n’est pratiquement pas conductrice du courant électrique.
Quand on dissout certaines substances dans l’eau :
pour le sucre par exemple, la solution aqueuse obtenue n’est pas plus conductrice
que l’eau pure ;
pour le chlorure de sodium (sel de cuisine) par exemple, ou du sulfate de cuivre, la
solution aqueuse obtenue est conductrice. Et elle l’est d’autant plus que la quantité de
solide dissoute est grande.
Les solutions aqueuses sont conductrices à condition que les substances dissoutes soient
constituées d’ions.
Si les substances dissoutes sont faites de molécules, la solution aqueuse n’est pas
conductrice.
L’origine de la conduction électrique dans les liquides : les ions
Un ion, c’est un atome ou un groupe d’atomes qui a perdu ou gagné un ou plusieurs
électrons.
Toute solution aqueuse ionique est électriquement neutre. Elle contient forcément à la fois
des ions négatifs et des ions positifs. La charge électrique positive totale des ions positifs
compense la charge électrique négative totale des ions négatifs.
Dans une solution aqueuse ionique, les ions de charge électrique positive se déplacent
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vers l’électrode de charge électrique négative, et inversement.
C’est ce mouvement à double sens qui constitue le courant électrique dans un liquide.
Transformation chimique des ions en atomes
Le déplacement des ions de charge positive et d’origine métallique dans la solution
s’accompagne, lorsque ces ions atteignent l’électrode négative, de leur transformation
chimique en atomes métalliques.
C’est ce principe qui est utilisé dans la métallisation, ou la production de métal (ex Zn).
Liquides acides, basiques et neutres
Un liquide acide ou basique est conducteur du courant électrique car il contient des ions.
Les ions responsables de l’acidité s’appellent les ions hydrogène (H+)
Les ions responsables de la basicité s’appellent les ions hydroxyde (HO-).
Les liquides neutres peuvent ne contenir aucun ion hydrogène ni hydroxyde, ou alors les
contenir en quantités rigoureusement égales.
Quand un liquide acide contient beaucoup d’ions hydrogène, on dit qu’il est concentré. S’il
en contient peu, on dit qu’il est dilué.
Le pH est un nombre qui exprime le degré d’acidité ou de basicité d’un liquide.
Il varie de 0 à 14. Quand on dilue un acide, son pH augmente et tend vers 7.
1.2 Des tests pour reconnaître les ions dans les solutions
Comment reconnaître la présence d’ions dans un liquide ?
Un test positif de reconnaissance d’ion est une transformation chimique (ou réaction
chimique) entre un réactif et l’ion recherché (si le test est positif).
Un précipité est une substance solide qui se forme par transformation chimique entre deux
liquides.
Pour tester la présence d’un ion, il faut connaître (pour l’ion recherché) :
le réactif associé (hydroxyde de sodium ou nitrate d’argent) ;
la couleur du précipité (bleu azur, vert, marron, blanc qui noircit à la lumière).
Dans le tube 1, il y a l’ion suspecté (ici, l’ion cuivre).
Dans le tube 2, c’est le réactif associé. Le tube 3 montre le précipité bleu qui est le résultat
d’une transformation chimique entre l’ion recherché et le réactif associé.
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Réaction entre l’acide chlorhydrique et le fer
Dans la transformation chimique entre l’acide chlorhydrique et le fer :
Les réactifs sont :
l’acide chlorhydrique,
le fer.
Les produits sont :
le gaz dihydrogène,
la solution de chlorure de fer II.
Par conséquent, le bilan de la transformation chimique entre l’acide chlorhydrique et le fer
s’écrit :
acide chlorhydrique + fer → dihydrogène + solution de chlorure de fer II
2 Transformations chimiques
2.1 Les piles électriques et l’énergie chimique
D’où provient l’énergie électrique d’une pile ?
La transformation chimique entre une solution de sulfate de cuivre et de la poudre de zinc
provoque une augmentation de la température. De la chaleur se dégage, autrement dit de
l’énergie thermique.
Dans une pile, il se produit le même phénomène : la transformation chimique qui se
déroule dans la pile produit non seulement de l’énergie électrique mais aussi de l’énergie
thermique.
Les espèces chimiques présentes dans une pile contiennent de l’énergie chimique.
Lorsque la pile fonctionne, une partie de cette énergie est convertie en énergie électrique
et en énergie thermique.
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Ce bilan énergétique est schématiquement traduit par cette représentation.
Différentes piles présentes dans la vie quotidienne
L’intérêt majeur des piles est qu’elles permettent d’alimenter des appareils électriques,
sans avoir à les brancher à la prise. Ainsi ces appareils sont « autonomes » : on peut les
déplacer librement.
Il existe des piles de différentes formes : cylindrique, plate, rectangulaire, bouton. De plus,
elles existent en différentes tailles ou aspects. Ainsi, on peut alimenter des appareils qui
eux-mêmes sont de formes et de tailles diverses et variées.
La principale caractéristique d’une pile, c’est sa tension électrique. Celle-ci n’est pas liée à
la forme ou à la taille de la pile : ainsi il existe de grosses piles cylindriques dont la tension
vaut seulement 1,5 V, alors que certaines piles bouton ont une tension de 3 V.
La pile saline cylindrique
Observons cette pile neuve puis « usée ».
Il s’est produit dans la pile une transformation chimique, au cours de laquelle des atomes
de zinc Zn se sont transformés en ions .
La consommation des réactifs libère l’énergie électrique et entraîne l’usure de la pile. Pour
une pile, on parle donc de « générateur électrochimique »
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