Comprendre la matière grâce à une description moléculaire

1. Comprendre la matière grâce à une description moléculaire CHAPITRE 4 :

2. 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 mélange car il est composé de deux types de molécules différentes.

3. Faisons le même travail en remplaçant l’air du flacon par de la vapeur d’eau : Molécule d’eau La vapeur d’eau est un corps pur car elle est composée d’un seul type de molécules.

4. II Compressibilité et expansibilité d’un gaz : • La pression et les 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 quecette pression rend compte à notre échelle des chocs des moléculessur les objets aux alentours :

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

7. L’air ne pouvant s’échapper, si on diminue le volume disponible, les molécules ont moins de place donc le nombre de chocs devient plus important, la pression augmente.

8. L’air ne pouvant s’échapper, si on augmente le volume disponible, les molécules ont plus de place donc le nombre de chocs devient plus faible, la pression diminue.

9. III Les trois états de l’eau : • 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 molécules d’eau forment un ensemble compact et ordonné.

10. Atome de sodium Atome de chlore Le sel Le diamant Atomes de carbone Le graphite • Voici d’autres exemples d’états solides :

11. 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 molécules d’eau sont peu liées mais reste en contact : c’est un état compact mais désordonné. • Les molécules restent en contact : l’eau liquide, comme tout liquide, est incompressible.

12. 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 est dispersé et très désordonné. • Les molécules étant dispersées : la vapeur, comme tout gaz, est compressible.

13. IV Conservation de la masse : • 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 changement d’état la masse reste constante (aucune molécule ne disparaît).

14. Lors de mélanges en solution 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 mélange, la masse reste constante car toutes les molécules présentes dans chaque constituant se conservent.

15. Le soluté, ici le sucre, se 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.