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Troisième · Physique-Chimie · Chapitre 1

Organisation et transformations de la matière

Ce que tu sauras faire

  • Décrire la constitution d'un atome : noyau, protons, neutrons, électrons, et expliquer sa neutralité électrique.
  • Distinguer un atome, une molécule et un ion, et citer les ordres de grandeur de leurs dimensions.
  • Décrire les trois états de la matière à l'échelle microscopique et nommer les changements d'état.
  • Différencier un corps pur d'un mélange, et utiliser les notions de solubilité et de miscibilité.
  • Identifier réactifs et produits d'une transformation chimique et utiliser la conservation de la masse.
  • Écrire et équilibrer l'équation d'une réaction chimique simple.
  • Choisir et interpréter un test d'identification, mesurer un pH et respecter les règles de sécurité au laboratoire.

Au programme du chapitre

  1. Tout est fait d'atomes
  2. L'intérieur de l'atome : noyau et électrons
  3. Quand l'atome devient ion
  4. Les trois états de la matière
  5. Les changements d'état
  6. Corps purs, mélanges, solubilité et miscibilité
  7. La transformation chimique : réactifs et produits
  8. Écrire et équilibrer une équation de réaction
  9. Identifier les espèces : tests, pH et sécurité

Exercices corrigés

Exercice 1

Un camarade affirme : « Puisque l'atome est neutre, c'est qu'il ne contient aucune charge électrique. » Que lui réponds-tu ?
Un coup de pouce
Demande-toi ce que contient un atome, puis compare le nombre de charges positives et négatives.
Voir la correction pas à pas
Il confond « neutre » et « vide de charges ». Un atome contient bien des charges électriques : des protons positifs dans son noyau et des électrons négatifs autour. S'il est neutre, c'est parce que ces charges sont présentes en nombres égaux et se compensent exactement. Un atome de sodium, par exemple, contient 11 protons et 11 électrons : il y a 22 particules chargées, et pourtant le bilan est nul. La neutralité est un équilibre, pas une absence.

Exercice 2

On pèse un flacon fermé contenant de la paille de fer, on déclenche la réaction avec le dioxygène, puis on repèse : l'affichage n'a pas bougé. Le même essai fait à l'air libre montre une masse qui augmente. Pourquoi ces deux résultats ne se contredisent-ils pas ?
Un coup de pouce
Demande-toi, dans chaque cas, ce qui est réellement posé sur le plateau de la balance au début et à la fin.
Voir la correction pas à pas
Les deux expériences confirment la même loi, mais ne pèsent pas le même système. Dans le flacon fermé, tout le système est sur la balance : le fer, le dioxygène et le produit formé. Comme les atomes sont seulement réarrangés, le total ne change pas. À l'air libre, le dioxygène consommé vient de la pièce : il n'était pas compté au départ, mais il l'est une fois fixé au fer. La balance affiche donc davantage. La masse ne se crée pas : elle entre dans le système. C'est précisément pour cela qu'on ne peut vérifier la conservation qu'en système fermé.

Les pièges à éviter

  • Confondre l'indice et le coefficient : croire que 2 H₂O et H₄O₂ désignent la même chose.
  • Penser qu'un atome neutre ne contient aucune charge électrique.
  • Croire qu'un ion est un élément différent de l'atome dont il provient.
  • Dire que le sucre « fond » dans le thé.

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