Avant Pendant Après

La transformation chimique 4
Pendant
Avant
Après
Remarques
Avant : On a les nutriments et le dioxygène qui arrive à l'organe, un muscle par exemple, par le circuit
artériel.
Pendant: dans le muscle il se passe quelque chose qui va transformer ces deux matières et cette
transformation va produire de l'énergie et de la chaleur, l'énergie sera utiliser et la chaleur sera évacuer.
Après : quand la transformation est terminée on ne retrouve plus ni les nutriments ni le dioxygène, mais
d'autres matières, du dioxyde de carbone de l'eau et d'autres déchets en moindre quantités toutes ces
matières seront évacuées par le circuit veineux.
Avant
Pendant
Circuit artériel
-
Après
Muscle
Transformation chimique
Circuit veineux
-
-
1
Autre exemple
Le moteur thermique(le moteur de voiture, que l'on appelle aussi le moteur à explosions)
Avant
Pendant
Circuit d’admission
Moteur
-Carburant
-dioxygène
Après
Circuit d’échappement
Transformation chimique
-Energie utilisable (énergie explosive)
-chaleur qu’il faut évacuer
-dioxyde de carbone
-eau
-autres déchets
Avant :
Le carburant vient du réservoir, le dioxygène de l'air, ils ont parcouru deux circuits différents mais ces deux
gaz se trouvent mélanges dans le carburateur, c'est un mélanges homogène.
Pendant :
Ce mélange arrive dans la chambre à combustion du moteur, c'est le lieu de la transformation de ces deux
matières. Pendant cette transformation il y aura production d'une énergie explosive que l'on utilisera et de
chaleur que l'on évacuera (radiateur).
Après :
Quand la transformation est terminée (ce qui est très rapide) on a donc de nouvelles matières : le dioxyde
de carbone, de l'eau et d'autres déchets, ces matières nouvelles il faut les évacuer (pour faire de la place)
et cela par un autre circuit : le circuit d'échappement.
Simplification d'écriture :
Avant
Carburant –dioxygène
Pendant
Transformation chimique
Après
dioxyde de carbone -eau- autres déchets
- Energie utilisable
- Chaleur
REACTIFS
REACTIFS
TRANSFORMATION CHIMIQUE
PRODUITS
PRODUITS
2
Comment fonctionne un briquet ?
Un briquet (ou une bouteille de réchaud à
gaz) contient du butane liquide surmonté
de butane à l'état gazeux sous pression.
En appuyant sur le bouton poussoir, le gaz
peut alors s'échapper.
Questions
1. Quelles sont les matières en présence avant la
transformation ?
2. Y a-t-il un changement d’état et à quel endroit ?
3. Quelle est la matière qui a changé d’état ?
4. Quel est le rôle du bouton poussoir
5. Quel est le rôle de la roulette crantée
6. Peut-il y avoir combustion sans l’étincelle ?
7. Que dégage cette transformation ?
8. Quelles peuvent les matières obtenues après la
transformation ?
9. Quels sont les réactifs ?
10. Quels sont les produits de la transformation ?
11. Compléter le schéma ci-dessous
AVANT
APRES
PENDANT
-
-
-
-
-
3
Niveau 4ième :
Fiche : Lire un document et répondre aux questions posées
Objectif : Maîtrise de la langue française : Comprendre un Document écrit
DOCUMENTS
Combustible contenant
les éléments C, H, O
Dioxyde de carbone CO2
Dioxygène
Impuretés
(ex : l’élément S)
Diazote de l’air
+
de
l’air

Monoxyde
CO
de
carbone
Carbone C
Vapeur d’eau H2O
Dioxyde de soufre SO2
Oxydes d’azote NOx
Les combustibles usuels contiennent du soufre. Un kilogramme de fioul domestique, par exemple,
renferme 5 g de soufre. En brûlant, ces combustibles vont dégager, outre les habituels produits de la
combustion, du dioxyde de soufre. Dans certaines conditions météorologiques, en présence du dioxygène
de l'air, le dioxyde de soufre se transforme en trioxyde de soufre. Par temps de brouillard, ce dernier forme
avec l'eau de fines gouttelettes d'acide sulfurique, corps très corrosif qui est un des composants des pluies
acides. Celles-ci sont probablement responsables de l'usure des revêtements des immeubles et du
dépérissement des forêts.
Quelles sont les trois transformations chimiques qui expliquent la formation des pluies acides ?
4
4iéme pour le………….
Le principe du fonctionnement de la bougie repose sur un phénomène d'auto-alimentation.
Une bougie est constituée d’un bloc de stéarine enrobé de paraffine dont le centre est traversé par une
mèche, en fil de coton tressé imbibée d'acide borique.
Lorsque l’on allume la bougie, l’air surchauffé fait fondre la stéarine à proximité. La stéarine fondue monte
le long de la mèche par capillarité où elle se vaporise en un gaz combustible au contact de la flamme.
Ce gaz combustible, réagit rapidement dans le dioxygène de l'air, et cette réaction dégage donc de
l’énergie (lumineuse) et de la chaleur qui fait fondre la stéarine et la paraffine, entretenant ainsi le
processus.
La paraffine, étant moins fusible que la stéarine, fond plus lentement, permettant la formation d'une
coupelle au centre de laquelle se trouve la mèche.
Cette mèche étant constituée d'une tresse de fils de coton qui se courbe vers le bas lors de sa combustion.
L'extrémité de celle-ci se trouve dès lors placée dans une partie extrêmement chaude de la flamme où elle
est réduite en cendre.
L'acide borique qui l’imbibe sert de fondant, sa cendre se liquéfie et tombe dans la stéarine fondue.
Avec les mèches tressées et imbibées, l'éclairage à la bougie est devenu automatique, permettant
plusieurs heures d'éclairage sans aucune manipulation.
En partant de la mèche, en allant vers le haut, la flamme d'une bougie comporte trois parties distinctes :
1. Juste au-dessus de la mèche, se trouve une zone sombre qui correspond à l'échappement des gaz
combustibles.
2. Une zone bleue étroite dans laquelle les gaz combustibles entrent en contact avec le dioxygène de
l'air et où se produit la réaction, la température de cette zone est d'environ 1 200 °C.
3. Troisième zone un résidu de particules de carbone qui sont chauffées à blanc (1 500 °C) par la
réaction. C'est cette partie de la flamme qui est la partie éclairante d'une bougie.
5
Questions
1. Quelles sont les matières en présence avant la transformation ?
2. Sous quelle(s) forme(s) ?
3. Comment se forme la coupelle ?
4. Quel est le rôle de la mèche ?
5. De quoi est elle constituée ?
6. Quel est le rôle de l’acide borique
7. Y a-t-il un ou des changement(s) d’état et à quel(s) endroit(s) ?
8. Quelle(s) est (sont) la ou les matière(s) qui a (ont) changée(s) d’état ?
9. Que dégage cette transformation ?
10. Quelles peuvent les matières obtenues après la transformation ?
11. Quels sont les réactifs ?
Voici deux expériences qui utilisent un test :
La première utilise du sulfate de cuivre blanc qui devient bleu après avoir été mis en présence des gaz qui
se forme après la transformation
La deuxième utilise de l’eau de chaux qui se trouble après avoir été mis en présence des gaz qui se forme
après la transformation
6
11.
12.
13.
14.
15.
Comment fait-on pour mettre en présence les gaz avec les tests ?
Quels sont les deux produits que l’on a mis en évidence ?
Pourquoi la zone le plus éclairante est elle blanche ?
D’où peut bien provenir ce carbone ?
Compléter les schémas suivants schémas suivants
Avant
Pendant
Après
Transformation chimique
Avant
Pendant
Après
Transformation chimique
 On observe en premier lieu des changements d’état de la stéarine
Quand on allume la mèche, la chaleur dégagée va faire fondre la stéarine qui passe de l’état ……………….. à
l’état …………………. Ce changement d’état s’appelle (……………………………)
La stéarine liquide monte dans la mèche. Au contact de la chaleur produite par la mèche qui brûle, la
stéarine se ……………… (Passage de l’état ……………. à l’état ……………….)
 Il y a ensuite combustion de la stéarine
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Au contact de l’air, la stéarine gazeuse réagit avec le ………………….. contenu dans l’air. Il y a alors
………………………. de la paraffine gazeuse.
Lors de cette combustion, il se forme un gaz qui trouble l’eau de chaux : le ……………………………
et un gaz qui fait virer le sulfate de cuivre anhydre blanc en sulfate de cuivre bleu : le ………………………….
Conclusion :
La combustion de la bougie est une …………………………………………….. au cours de laquelle des substances
disparaissent (on les appelle les réactifs) : ……………………………… et ………………………………. et d’autres
substances
apparaissent
(on
les
appelle
les
produits) :
…………………………….
et
………………………………………………………………
REACTIFS
TRANSFORMATION
CHIMIQUE
PRODUITS
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Les états de la matière et leurs caractéristiques principales
La matière se compose de molécules
Les liaisons intermoléculaires
Les liaisons entre les molécules sont des liaisons faibles. Ce sont ces liaisons qui vont se rompre lors de la
fusion et de l'ébullition. Une matière comportant des liaisons intermoléculaires solides est caractérisée par
un point de fusion et d'ébullition élevés.
États de la matière
Dans le cas le plus général, la matière existe sous trois états : solide, liquide ou gaz.
 L'état solide les liaisons intermoléculaires sont permanentes.
A l'intérieur de la matière, les molécules sont en perpétuel mouvement. A l'état solide, cela se limite à des
mouvements de vibration des molécules.
Lorsque la fréquence des vibrations atteint la limite autorisée par la solidité des liaisons intermoléculaires,
tout apport de chaleur supplémentaire se traduit par une rupture des liaisons les plus faibles, on va alors
vers l'état liquide.
 L'état liquide les liaisons intermoléculaires sont temporaires.
En augmentant, cette énergie de mouvement permet de rompre progressivement les liaisons
intermoléculaires pour passer à l'état liquide. A l'état liquide, il existe encore un nombre important de
liaisons. Toutefois ces liaisons ne sont pas permanentes, mais sont temporaires. Ce qui signifie qu'elles se
forment et se défont en permanence.
Mais au fur et à mesure que l'on augmente la température, les mouvements des molécules s'amplifient ;
de plus en plus de liaisons se cassent. Beaucoup se reforment mais certaines molécules s'en vont. Ce sont
les vapeurs émises par les liquides. On passe alors à l'état gazeux.
 L'état gazeux les particules sont libres.
A l'état gazeux les liaisons intermoléculaires ont disparu, les particules sont libres. Elles se déplacent
continuellement, à très grande vitesse et en ligne droite; et entrent fréquemment en collisions, soit entre
elles, soit avec les parois limitant le volume occupé par les gaz. Ainsi à la pression atmosphérique à +25°C,
chaque molécule d'azote subit 10 milliards de collisions par seconde. Ces chocs sont à l'origine de la
pression exercée par le gaz sur les parois. Plus la température est élevée et plus les molécules de gaz sont
rapides.
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Propriétés caractéristiques de l'état gazeux.
Les particules de gaz sont libres et s'agitent de façon désordonnée en occupant tout le volume offert, donc
un gaz sera compressible, car entre les molécules en mouvement il existe des espaces que l'on peut
réduire en comprimant le volume dans lequel elles s'agitent.
Un gaz sera expansible sans limite parce que ses molécules, en raison de leurs agitations incessantes et
désordonnées, se répartissent spontanément dans tout l'espace qui leur est offert.
L'eau pure est un ensemble de molécules identiques
Quelques conséquences de la structure moléculaire de l'eau
 L'eau liquide et la vapeur sont fluides : elles n'ont pas de forme propre et se laissent traverser sans
effort.
 La glace flotte sur l'eau. La structure de la glace présente des cavités, et sa masse volumique est un peu
plus faible que celle de l'eau.
 La vapeur d'eau est compressible : elle peut diminuer de volume ou, au contraire, occuper tout l'espace
offert
 Un apport de chaleur modifie la répartition des molécules dans l'espace :
 tassement lors de la fusion de l'eau ;
 éloignement lors de la vaporisation. L'espace entre les molécules ne contient pas de matière.
Les molécules d'eau étant électriquement neutres, l'eau pure liquide est un mauvais conducteur.
Première approche de la structure des molécules
Les molécules sont composées d'atomes liés entre eux par des forces électriques.
Les liaisons atomiques
Les éléments peuvent exister soit seul, soit liés à d'autres atomes de même type ou de types différents. Un
exemple de composé chimique est l'eau qui est le résultat de la liaison entre un atome oxygène et de deux
atomes hydrogène.
Les liaisons qui font la cohésion d'une molécule sont des liaisons atomiques, ce sont des liaisons fortes,
cela nécessite beaucoup d'énergie pour les briser. Plus les liaisons atomiques sont fortes et plus la
molécule est stable.
L'eau pure est un ensemble de molécules identiques
Chaque molécule d eau est formée de deux atomes hydrogène (H) liés à un atome oxygène (0).
Les chimistes lui attribuent la formule (H2O).
1. Plus élémentaire qu'une molécule, qu'est-ce que l'atome?
Bien que le mot «atome» soit très ancien, puisqu'il fut inventé par les Grecs, la véritable constitution des
atomes n'est connue que depuis un peu plus d'un demi-siècle. Cela est dû au fait que les dimensions des
atomes sont si petites qu'aucun moyen d'observation ne permet d'atteindre ces dimensions infinitésimales.
Une balle de tennis est à la Terre ce qu'un atome est à la balle de tennis.
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Les atomes sont les constituants universels de la matière solide, liquide, gazeuse.
Par leur assemblage, ils forment des molécules. Toutes les espèces chimiques, carbones, dioxygène, eau,
métaux et non-métaux, etc. sont constituées d'atomes. Les propriétés des atomes se révèlent lors des
réactions chimiques entre corps purs.
Une molécule formée d'un seul atome est monoatomique.
Une molécule formée de deux atomes est diatomique.
Une molécule formée de plusieurs atomes est polyatomique.
2. Corps purs simples et corps purs composés.
 Lorsqu'un corps pur n'est constitué que d'une seule espèce d'atomes, il est appelé corps pur simple.
Exemples : dioxygène, dihydrogène, les métaux (fer, cuivre, aluminium, zinc, plomb).
 On appelle corps pur composé un corps constitué de plusieurs espèces d'atomes. Exemples : le
dioxyde de carbone, l'eau, le méthane.
 Corps purs simples et corps purs composés sont des assemblages d'atomes.
3. Notion d'élément chimique.
Les espèces d'atomes sont en nombre limité. II en existe une centaine environ dans la nature. On dit que
ces éléments sont les pierres qui permettent de fabriquer toutes les molécules connues ou à découvrir.
A chaque élément chimique, on a donné un nom. Ainsi; on parlera, tantôt atome hydrogène, terme
général pour désigner les propriétés caractérisant cet atome tantôt du gaz dihydrogène qui est la
molécule.
4. Les symboles des éléments chimiques.
A chaque élément chimique, on a aussi associé un symbole chimique.
Quelles remarques pouvons-nous faire au sujet de l'écriture des symboles?
Le symbole chimique s’écrit toujours avec une majuscule d'imprimerie, éventuellement suivie d'une
minuscule.
Cette majuscule correspond très souvent à la première lettre de son nom, en français, parfois en latin
(aurum : Au pour l'or), parfois en allemand (Wolfram : W pour le tungstène, Natrium : Na pour le sodium,
Kalium : K pour le potassium).
Exemples :
Atome de carbone : C ; atome d'oxygène : 0 ; atome de zinc : Zn, atome de cuivre : Cu. Ces symboles
rappellent souvent le nom de l'atome.
Quelques exceptions :
Hg pour le mercure (ancien nom : Hydrargyre), N pour l'azote (ancien nom : Nitrogène).
Signification de la formule chimique.
La formule brute d'une substance chimique nous renseigne sur sa composition. Elle précise la nature et le
nombre d'atomes qui constituent la substance.
À l'intérieur d'une formule brute, le chiffre qui se trouve en indice à la suite du symbole d'un atome ne
s’applique qu'à cet atome.
Lorsqu’aucun chiffre n'est indiqué, il faut considérer que le chiffre 1 est présent.
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Exemple :
La molécule d'eau, de formule brute H2O, contient toujours deux atomes hydrogène et un atome oxygène.
Le dioxyde de carbone de formule brute CO2 pourrait s'écrire C1O2 la molécule compte un atome carbone
pour deux atomes oxygène.
Les corps simples et les corps composés
Un corps simple est constitué d'un seul type d'atome. Dans le cas contraire, on parle de corps composé.
Il existe :
 des corps purs simples, constitués d'un seul type de molécules contenant un seul type d'atome ;
Exemple : le dihydrogène pur H2.
 des corps purs composés, formés d'un seul type de molécules constituées d'atomes différents.
Exemple : l'eau pure H2O.
Atomes et molécules : quatre points essentiels
 La matière est constituée à partir d'atomes, particules électriquement neutres que l'on
représentera par des boules.
 Le diamètre des atomes est de l'ordre de 0,1 à 0,3 nm (1 nanomètre = 10-9 m).
 Les atomes se lient entre eux pour former des molécules
 Dans la notation d'une molécule on indiquera : les types d'atomes qui la composent et leur
nombre. Le nombre d'atomes est mis en indice de la lettre
Exemples :
(H20) molécule d'eau composée de : deux atomes hydrogène et un atome oxygène
(CO2) molécule de dioxyde de carbone : un atome carbone et deux atomes oxygène.
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