A1.Risques chimiques présentés par les matières dangereuses. RCH2 Risques chimiques A1

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1 A1.Risques chimiques présentés par les matières dangereuses

2 I. Atomes et molécules II. Unités de dimensionnement III. États de la matière IV. Changements d états V. Applications

3 I. Atomes et molécules: Atome = la plus partie d un corps simple. Élément de base de la matière. ATOME = Électron chargé - Noyau chargé + Les ions = atomes ayant perdu (cation) ou gagné (anion) un électron. Exemple: CN-, NO3-, HO3+

4 I. Atomes et molécules: Molécules = assemblages d atomes à travers des liaisons chimiques. O2, CH4, NH3, CL2 Les sels, les cristaux = assemblages d ions. Ex: NaCl

5 I. Atomes et molécules: Polymères = Très grosses molécules pouvant contenir plusieurs dizaines d atomes voir des milliers d atomes Ex le saccharose

6 I. Notions de base 2) Unités de dimensionnement: La mole: unité de base du système internationale L atome étant dans l échelle de l infiniment petit, unité inventée pour faciliter les calculs. (Ex: du sac de ciment) Correspond à un nombre donné d entité (atome, molécules, ions). Indépendant de l espèce. 1 mol de carbone contient autant d atome qu une mol d oxygène.

7 I. Notions de base 2) Unités de dimensionnement: La masse molaire: Représente la masse d une mole de matière Unité : g/mol ou g.mol-1 Symbole : M Pour chaque espèce M est connue. On peut retrouver ces valeurs dans la littérature ou dans le tableau des éléments. Ex: MC = 12g/mol MH = 1g/mol Pour trouver la masse molaire d une molécule, on additionne les masses molaires de ses composants. Ex: masse molaire du méthane (CH4)?

8 I. Notions de base 2) Unités de dimensionnement: Le volume molaire: Représente le volume d une mole de matière Unité : l/mol ou l.mol-1 Symbole : V V est indépendant de l espèce, mais varie en fonction de la température et de la pression(cf changements d états) V à 20 C et 1 atm = 24 l/mol V à 0 C et 1 atm = 22.4 l/mol

9 I. Notions de base 2) Unités de dimensionnement: La concentration: Représente la proportion de produit dans un mélange liquide ou gazeux: QUANTITE DE MATIERE CONCENTRATION = VOLUME Unité dans les liquides: g/l OU mol/l Unité dans les gaz: % (OU ppm) OU mg/m3

10 I. Notions de base 2) Unités de dimensionnement: La masse volumique et la densité: La masse volumique s exprime en kg par m3 C est un rapport de masse sur le volume. La densité est le rapport entre la masse volumique du produit et celle d un produit de référence. Référence pour les liquides = eau avec Mv=1000 kg/m3 Référence pour les gaz = air Si densité < 1 produit + léger Si densité > 1 produit + lourd

11 I. Notions de base 2) Unités de dimensionnement: La solubilité: Capacité à se dissoudre dans un fluide Unité le g/l ou mol/l. Influe sur pose de barrages, dilution dans l eau, protection des muqueuses, pollution, etc.

12 I. Notions de base 3) États de la matière: 3 états fonction de la température et de la pression Solide : liaisons fortes, forme et volume propres Liquide : liaisons variables, pas de forme propre mais volume propre et surface plane et horizontale Gaz : pas de forme ni de volume propre

13 I. Notions de base 4) Changements d états de la matière:

14 I. Notions de base 4) Changements d états de la matière: Ces changements d états se font à des conditions de T et de P particulières.

15 I. Notions de base 4) Changements d états de la matière: Constantes des changements d états: Point triple = coexistence des 3 états Point critique = point au delà duquel état de fluide entre le gaz et le liquide Point de fusion = température à laquelle on passe du solide au liquide pour une pression donnée. Point d ébullition = température à laquelle on passe du liquide au gaz pour une pression donnée PVS = pression dans un récipient fermé lorsque équilibre de phase entre liquide et gaz

16 I. Notions de base 4) Changements d états de la matière: Paramètres de Risques physico-chimiques associés: Point éclair = T la plus basse à laquelle un liquide inflammable s enflamme en présence d une flamme Point d inflammation = T à laquelle la combustion continue lorsque la flamme pilote est retirée Point d auto inflammation = T le liquide s enflamme spontanément à l air libre en l absence de flamme pilote.

17 I. Notions de base 4) Changements d états de la matière:.

18 I. Notions de base 4) Changements d états de la matière:.

19 I. Notions de base 4) Changements d états de la matière: Paramètres de Risques physico-chimiques associés:

20 Conclusion Pour connaître état de la matière : Point de fusion Point (ou T) d'ébullition Point triple Point critique PVS Pour appréhender les risques : Point éclair Point d'inflammation Point d'autoinflammation PVS Densités Solubilité

21 II. Phénomènes associés aux réactions chimiques Sommaire: 1) Combustion 2) Corrosivité 3) Polymérisation 4) Décomposition 5) Accidents.

22 II. Phénomènes associés aux réactions chimiques 1) Combustion Réaction chimique d oxydation avec dégagement de chaleur et de lumière (=exothermique) Oxydation d un combustible par un comburant (qui lui sera réduit). Réaction nécessitant une énergie d activation. La chaleur dégagée auto entretient la réaction

23 II. Phénomènes associés aux réactions chimiques 1) Combustion Mécanisme réactionnel : Combustible +comburant = eau + dioxyde de carbone + chaleur Avec comburant = air = 20 % d O2 et 80 % de N2

24 II. Phénomènes associés aux réactions chimiques 1) Combustion Les différents types de combustion : Complète : quantité de comburant suffisante Incomplète : CO Lente : combustion sans flamme (corrosion, rouille ) Vive : dégagement d énergie important Spontanée : explosion (boule de feu, rayonnement, onde de choc). 2 types selon vitesse du front de flamme. Détonation : vitesse supérieure à la vitesse du son Déflagration : vitesse inférieure à la vitesse du son

25 II. Phénomènes associés aux réactions chimiques 2) Corrosivité (réaction acide/base) acide : corps qui tend à donner un ion H+.. Base: corps qui tend à capter un ion H+. Dans l eau, l acidité est mesuré par le ph. ph = concentration des ions H3O+.

26 II. Phénomènes associés aux réactions chimiques 3) Polymérisation La polymérisation désigne la réaction chimique permettant la synthèse de polymères à partir de molécules réactives. En général, en présence de réactifs (catalyseurs...) et sous l'action de la chaleur et de la pression, il se forme des chaînes constituées de motifs de répétition identiques ou différents liés de façon covalente. On distingue les polymères «synthétiques», comme le polyéthylène (par opposition aux polymères d'origine naturelle, tels la cellulose), et les «artificiels» (cas de acétate de cellulose).

27 II. Phénomènes associés aux réactions chimiques 4) Décomposition «inverse» de la polymérisation. Corps vont se décomposer en plus petits éléments. Risques explosion, combustion, etc (ex: les nitrates, les engrais)

28 II. Phénomènes associés aux réactions chimiques 5) Accidents de réaction: BLEVE: Ébullition explosive d un liquide surchauffée UCVE: Explosion d un nuage de gaz à l air libre