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Quatrième · Physique-Chimie · Chapitre 2

Transformations chimiques, atomes et molécules

Ce que tu sauras faire

  • Distinguer une transformation chimique d'un mélange et d'une transformation physique, en justifiant par l'apparition ou la disparition d'espèces chimiques.
  • Mettre en œuvre et interpréter les tests caractéristiques du dioxygène, du dioxyde de carbone et de l'eau.
  • Interpréter une formule chimique (O₂, H₂, N₂, H₂O, CO₂, CH₄) en termes d'atomes et repérer un élément dans le tableau périodique.
  • Interpréter une transformation chimique comme une redistribution des atomes et utiliser une équation de réaction fournie.
  • Utiliser la conservation de la masse en système fermé et expliquer une apparente perte ou un gain de masse en système ouvert.
  • Décrire une combustion dans l'air, nommer ses produits et relier le dioxyde de carbone et le méthane à l'effet de serre.
  • Respecter les règles de sécurité au laboratoire et lire les principaux pictogrammes de danger.

Au programme du chapitre

  1. Mélange, transformation physique, transformation chimique
  2. Reconnaître une transformation chimique : indices, preuves et tests
  3. Atomes, molécules et formules chimiques
  4. Le tableau périodique, un outil de repérage
  5. Une transformation chimique est une redistribution des atomes
  6. La conservation de la masse
  7. Les combustions dans l'air
  8. Combustions et gaz à effet de serre
  9. Sécurité au laboratoire

Exercices corrigés

Exercice 1

Un élève affirme : « Quand l'eau gèle, une espèce nouvelle apparaît, la glace : c'est donc une transformation chimique. » Que lui réponds-tu ?
Un coup de pouce
Compare les molécules présentes dans l'eau liquide et dans la glace.
Voir la correction pas à pas
Il confond changement d'état et réaction chimique. La glace et l'eau liquide sont formées des mêmes molécules H₂O : aucune espèce chimique n'a disparu, aucune n'est apparue. Seul l'état physique a changé (c'est une solidification), il s'agit donc d'une transformation physique. Pour qu'elle soit chimique, il faudrait que des molécules différentes de H₂O se forment. Le bon critère n'est pas qu'un nouvel aspect apparaisse, mais qu'une espèce chimique nouvelle apparaisse.

Exercice 2

On verse du bicarbonate de soude dans du vinaigre : des bulles apparaissent aussitôt. Un camarade dit : « On a juste fait un mélange. » A-t-il raison ? Comment le vérifier ?
Un coup de pouce
Distingue le geste de mélanger du résultat obtenu : une espèce nouvelle est-elle apparue ?
Voir la correction pas à pas
Pas vraiment. On a bien mélangé deux produits, mais le dégagement de bulles est un indice : un gaz se forme. Pour passer de l'indice à la preuve, on recueille le gaz et on le teste. S'il trouble l'eau de chaux, c'est du dioxyde de carbone, une espèce qui n'était dans aucun des deux produits de départ : il y a donc eu une transformation chimique. Si l'eau de chaux restait limpide, il faudrait chercher un autre test, car un indice seul ne permet pas de conclure.

Les pièges à éviter

  • Croire que « mélanger » veut dire qu'il n'y a pas eu de réaction.
  • Dire qu'un changement d'état crée une substance nouvelle (la glace, la vapeur).
  • Prendre un indice (bulles, chaleur, couleur) pour une preuve de réaction.
  • Conclure qu'il n'y a pas de dioxygène parce que la bûchette ne se rallume pas dans l'air.

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