Comprendre la matière grâce à une description moléculaire CHAPITRE 4 :

Comprendre la Comprendre la matière grâce à une matière grâce à une

description description moléculairemoléculaire

CHAPITRE CHAPITRE

4 :4 :

I Différence entre mélange et corps pur :En respectant les pourcentages des deux principaux gaz contenu dans l’air, représentons avec des molécules un flacon contenant de l’air : L’air est un L’air est un

mélange car il est mélange car il est composé de deux composé de deux

types de molécules types de molécules différentes.différentes.

Faisons le même travail en remplaçant l’air du flacon par de la vapeur d’eau :

Molécule d’eau La vapeur d’eau La vapeur d’eau

est un corps pur est un corps pur car elle est car elle est

composée d’un composée d’un seul type de seul type de molécules.molécules.

II Compressibilité et expansibilité d’un gaz :

1) La pression et les La pression et les molécules :molécules :Nous avions dit que la pression

était la manifestation à notre échelle de la force de l’air sur les objets qu’il entoure.On peut être plus précis en disant que cette pression rend compte à notre cette pression rend compte à notre échelle des chocs des moléculeséchelle des chocs des molécules sur les objets aux alentours :

2) Volume et pression de l’air Volume et pression de l’air dans une seringue :dans une seringue :

On part d’un volume V d’air dans la seringue. Les molécules ont une certaine place autour d’elles, le le nombre de chocs rend compte de la nombre de chocs rend compte de la pressionpression de l’air à l’intérieur de la seringue.

L’air ne pouvant s’échapper, si on diminuediminue le volume disponible le volume disponible, les molécules ont moinsmoins de place de place donc le nombre de chocs devient nombre de chocs devient plus plus importantimportant, la pression la pression augmenteaugmente.

L’air ne pouvant s’échapper, si on augmenteaugmente le volume disponible le volume disponible, les molécules ont plusplus de place de place donc le nombre de chocs devient nombre de chocs devient plus faibleplus faible, la pression la pression diminuediminue.

III Les trois états de l’eau :1) L’état solide : L’état solide :

Un solide a une forme propre, c’est-à-dire indépendante de tout récipient qui peut le contenir. Exemple :

En effet, les En effet, les molécules d’eau molécules d’eau

forment un forment un ensemble ensemble compact compact

et ordonnéet ordonné..

Le graphite

Le diamant

Voici d’autres exemples d’états solides :

Atomes de carbone

Le sel

Atome de chlore

Atome de sodium

2) L’état liquide : L’état liquide : Un liquide n’a pas de forme propre, c’est-à-dire qu’il prend la forme du récipient qui le contient :A l’état liquide, les A l’état liquide, les

molécules d’eau molécules d’eau sont peu liées mais sont peu liées mais reste en contact : reste en contact :

c’est un état c’est un état compactcompact mais mais désordonnédésordonné..

Les molécules restent en contact : l’eau liquide, comme tout liquide, est incompressible.

3) L’état gazeux : L’état gazeux : Un gaz n’a ni volume ni forme propre. Il prend tout l’espace qui lui est offert : les molécules sont libres :

L’état gazeux L’état gazeux est est dispersédispersé

et et très très désordonnédésordonné..

Les molécules étant dispersées : la vapeur, comme tout gaz, est compressible.

IV Conservation de la masse :1) Lors des changements d’états Lors des changements d’états

:: On réalise l’expérience pour un changement d’état particulier, ici la fusion :

On peut alors généraliser :

Lors d’un Lors d’un changement d’état la changement d’état la

masse reste masse reste constante (aucune constante (aucune

molécule ne molécule ne disparaît).disparaît).

2) Lors de mélanges en solution Lors de mélanges en solution aqueuse :aqueuse :

On peut réaliser l’expérience ci-dessous : la masse finale, après dissolution, est égale à la somme des masses du sucre et de l’eau :

Au cours d’un Au cours d’un mélange, la masse mélange, la masse reste constante car reste constante car toutes les molécules toutes les molécules

présentes dans présentes dans chaque constituant se chaque constituant se

conservent. conservent.

Le soluté, ici le sucre, se diffusese diffuse dans l’eau (le solvant). En effet, l’état liquide étant désordonné, les molécules de sucre peuvent s’intercaler entre les molécules d’eau pour former le mélange.