chapitre 3 Décrire une transformation chimique
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Classe de troisième Organisation et transformations de la matière, Décrire la constitution et les états de la matière Chap. 3 Décrire une transformation chimique Objectifs : I. - Etre capable d'identifier expérimentalement une transformation chimique Distinguer une transformation physique d'une transformation chimique Distinguer une transformation chimique d'un mélange interpréter une transformation chimique comme une redistribution d'atome Utiliser une équation de réaction chimique pour décrire une transformation chimique Interpréter une formule chimique en terme atomique Connaître l'action d'un acide sur le métal Les molécules 1) Formule chimique des molécules Pour représenter les molécules, les scientifiques utilisent des formules. Ces formules donnent la composition atomique de la molécule : Par exemple la molécule d'eau est notée H2O ; ce qui signifie qu'elle est formée de 2 atome d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Exercice : Donner la composition atomique des formules suivantes : Formule moléculaire Composition atomique CH4, le méthane KMnO4, le permanganate de potassium C6H12O6, le glucose H2SO4, L'acide sulfurique RQ : en classe de troisième, il faut connaître les molécules : • de dioxygène : .............. • de dihydrogène : ................... • de diazote : .......................... • d'eau :..................... • de dioxyde de carbone : ....................... 2) quand deux molécules se rencontrent Lorsque deux molécules se rencontrent, il peut se produire deux choses : • soit elles ne réagissent pas : on parle de mélange. Exemple : l'eau et le sirop de grenadine, l'huile et le vinaigre, ... 1 Classe de troisième • Organisation et transformations de la matière, Décrire la constitution et les états de la matière Chap. 3 soit elles réagissent : on parle de transformation chimique RQ : il existe deux types de mélange : les mélanges hétérogène (plusieurs phases) et les mélanges homogène (une seule phase). II. La transformation chimique 1) Rappels : transformation chimique, transformation physique Lors d’une transformation physique les constituants ……………………………………………………….: la matière garde la même composition avant et après la transformation. Lors d’une transformation chimique des corps sont ……………………………..(ils n’existent plus), et d’autres corps sont …………………………………… (à partir de ceux qui n’existent plus). Exercice : dire si les situations suivantes sont des transformations physiques ou chimiques : SITUATION TRANSFORMATION De l’eau qui bout Une allumette qui brule Un morceau de sucre qui se dissout Du fer qui s’oxyde La formation d’un précipité d’hydroxyde de cuivre Remarque: un mélange est composé d'au moins ...................................................................... .................................................... entre elles ET les composants de ces solutions ne réagissent pas entre eux. 2) Définition d’une transformation chimique Réactifs : substances chimiques présentes ............................ la transformation. Produits : substances chimiques crées à partir des réactifs pendant la transformation chimique. Ils sont présents .................................. la transformation. Transformation chimique : transformation d'espèces chimiques appelées "réactifs " en de nouvelles espèces chimiques appelées " produits " (de composition différente des réactifs). III. Etude d'une transformation chimique d'un acide sur le métal 1) Action de l'acide chlorhydrique sur le fer TP Action d'un acide sur un métal Lors du TP, nous avons conclu que les ions hydrogènes et le fer se transformait en ................................... gazeux et en .......................... . Ainsi : Réactif Produits Les ions chlorures sont présents avant mais également après la transformation : ils ne subissent pas de changement, on dit que ce sont des ions ..................................................... . 2 Classe de troisième Organisation et transformations de la matière, Décrire la constitution et les états de la matière Chap. 3 2) Modélisation de la transformation chimique : l'équation de réaction chimique Pour expliquer, comprendre, échanger, les scientifiques ont eu besoin de modéliser les transformations chimiques en utilisant des ......................................................................... Ces équations chimiques permettent de savoir d'un coup d'œil, quels sont les réactifs et les produits de la transformation chimique. Elles s'articulent suivant le modèle : ............................. + ........................... .......................... + ....................... Ce qui donne, dans le cas du TP que nous avons fait : ...................................................................................................... Les scientifiques vont encore plus loin dans leur modélisation et utilisent les symboles chimiques au lieu du nom des espèces chimiques, ainsi notre équation devient : H+ + Fe Fe2+ + H2 A ce stade de modélisation, on parle de ................................................................................ et non plus de transformation chimique. On est dans un monde modélisé un phénomène qui décrit d'un point de vue moléculaire. L'équation ci-dessus porte le nom ................................................................ 3) Action d'un acide sur les métaux, généralisation Tous les métaux ne réagissent pas de la même façon face aux acides. L'acier inoxydable ( fer + nickel + chrome) et le cuivre ne sont pas attaqués par les acides. Par contre, le zinc et l'aluminium, comme le fer sont attaqués par les acides. Leurs équations de réaction chimique s'écrivent : 2 Al + 6 H+ 2 Al3+ +3 H2 + 2+ Zn + 2H Zn + H2 Dans les deux cas : • il se forme du .......................................................... • le métal devient ................................................................... IV. La réaction chimique : un réarrangement atomique Document 1 : La combustion du méthane Pour bruler le méthane a besoin de dioxygène. Lors de cette combustion il se produit une flamme vive bleutée et un dégagement de chaleur. Cette transformation produit du dioxyde de carbone et de l'eau. Document 2 : Modélisation moléculaire de la combustion du méthane D'un point de vue moléculaire, on peut utiliser les modèles moléculaires pour représenter (modéliser) la réaction entre le méthane et le dioxygène : 3 Classe de troisième Organisation et transformations de la matière, Décrire la constitution et les états de la matière Document 3 : Tableau des modèles atomiques Atome de carbone Atome d'hydrogène Chap. 3 Atome d'oxygène Question : 1. Faites l'inventaire des atomes avant et après la transformation chimique. Avant la transformation Après la transformation 2. Expliquez en quelques lignes l'expression : "une transformation chimique est un réarrangement atomique". ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. Lors d'une transformation chimique tous les atomes des réactifs sont 'utilisés' pour former de nouvelles molécules. Ils se réarrangent, ils se redistribuent. C'est pour cela qu'on utilise l'expression réarrangement atomique ; on parle aussi de redistribution atomique. Conclusion : L'ensemble des atomes des molécules des réactifs est utilisé pour créer les molécules des produits. On peut donc dire qu'une transformation est un réarrangement atomique. "rien ne se perd, rien ne se crée, tout ce transforme" Antoine de Lavoisier, 1743-1794 4
