Chapitre IV : LA REACTION CHIMIQUE. I/ Propriété d'une réaction chimique : conservation de la masse :

Transcription

1 Antoine Laurent de LAVOISIER, il énonça les lois de conservation de la masse et des éléments. Chapitre IV : LA REACTION CHIMIQUE I/ Propriété d'une réaction chimique : conservation de la masse : 1. Réaction entre le calcaire et l acide chlorhydrique : voir le livre page 68 a) Expérience : On fait couler de l'acide chlorhydrique concentré contenu dans un entonnoir tulipe muni d'un robinet sur du marbre blanc (calcaire) contenu dans un erlenmeyer grâce au dispositif ci-dessous. Un tuyau à dégagement permet la communication entre le flacon de réaction et un verre à pied qui contient de l'eau de chaux.! Attention! L'acide chlorhydrique en solution aqueuse est corrosif, il provoque des brûlures! Il faut se protéger Complète le schéma en t'aidant du descriptif ci-dessus : Entonnoir tulipe Acide chlorhydrique Tuyau à dégagement de gaz Verre à pied Calcaire Eau de chaux b) Observation : Que constate-t-on? Qu'arrive-t-il aux morceaux de calcaire? On constate qu'un gaz apparaît. Ce gaz passe dans l'eau de chaux (bulles) et la trouble. Au bout de quelques minutes les morceaux de calcaire ont "disparu dans l'erlenmeyer. c) Conclusion : Le calcaire réagit chimiquement avec l'acide chlorhydrique en donnant un gaz : le dioxyde de carbone qui trouble l'eau de chaux. Pendant cette transformation chimique, le calcaire et l'acide chlorhydrique se transforment.

2 2. Suivi de la masse au cours de la réaction entre l acide et le calcaire : livre page 63 Tu disposes d'un flacon avec un bouchon contenant de l'acide chlorhydrique en solution dans l'eau, d'un de morceaux de calcaire dans une coupelle, d'une balance électronique et d'un entonnoir. a. Expérience : Allume la balance. Dépose la coupelle avec le calcaire et le flacon bouché sur la balance. Relève la masse totale. Place les morceaux de calcaire dans le flacon à l'aide de l'entonnoir et referme très vite le flacon. Relève la masse à nouveau en laissant bien la coupelle sur la balance. Complète les schémas de l'expérience. Inscrits les masses sur la balance. Flacon bouché Acide Avant transformation Calcaire Coupelle Balance Flacon Solution acide + calcaire 142,3 g 142,3 g Après transformation b. Observation : Quels réactifs ont disparu dans le flacon pendant la transformation chimique? L'acide chlorhydrique et le calcaire sont les réactifs, ils se sont transformés et ont donc "disparu". Quel produit s'est formé? Il y a eu apparition de dioxyde de carbone. Que constates-tu pour la masse avant et après la transformation chimique? La masse reste la même avant et après la transformation chimique. Que peux-tu conclure entre la masse des réactifs (début) et la masse des produits (à la fin)? On voit que la masse des réactifs est égale à la masse des produits puisqu'il n'y a aucun changement sur la balance. Commente alors la phrase que l'on attribue à Antoine Laurent de LAVOISIER, considéré comme l'un des premiers chimistes à la fin du XVIIIe siècle : "dans la nature, rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme." M. Lavoisier avait compris que la matière ne disparaît pas. Elle ne fait que se transformer en changeant de forme, d'aspect, de nature. Mais les constituants fondamentaux de la matière (atomes) ne disparaissent pas. c. Conclusion : Au cours d'une transformation chimique, la masse des réactifs disparus, qui se sont transformés, est toujours égale à la masse des produits apparus.

3 II/ Structure de la matière : Nous avons vu que l'eau, l'air, sont constitués de s A quoi ressemblent ces s pourtant invisibles? De quoi est faite une? 1. Les atomes : page 60 du manuel Toute matière, sur Terre et ailleurs, solide, liquide ou gazeuse est constituée d'atomes! L'atome est le plus petit "grain" de matière qui existe. Par exemple, le plus petit "morceau" de fer qui existe et qu'on ne peut plus diviser est l'atome de fer. Les atomes ont une forme de boule et sont incroyablement petits : la taille d'un atome est d'environ un dixième de millionième de millimètre!!! Soit : 0, mm! Voici la liste des symboles chimiques de tous les atomes connus. L'univers entier est fait à partir de ces atomes! Pour cette année nous ne retiendrons que 4 atomes : Complète le tableau suivant en utilisant la liste ci-dessus et en sachant que l'atome de carbone se représente en noir, l'atome d'oxygène en rouge, l'atome d'hydrogène en blanc et l'atome d'azote en bleu. A retenir : Nom de l'atome Carbone Oxygène Hydrogène Azote Maquette Symbole chimique C O H N L'atome est le plus petit "grain" de matière qui existe dans l'univers. Tous les gaz, liquides et solides, TOUT dans l'univers est fait d'atomes. Il existe environ une centaine de sortes d'atomes différents qui sont tous de forme sphérique. Un atome est incroyablement petit et ne peut pas être vu.

4 2. Les s : a. Quelle est la différence entre une et un atome? Observe les maquettes de quelques s sur : Une est constituée de plusieurs atomes. Une est un assemblage d'atomes. A retenir : Une est un assemblage d'atomes très fortement liés entre eux. Ils existe des constituées de 2 atomes et jusqu'à plusieurs milliers pour les plus grosses. b. Comment se note la formule chimique d'une? On note les symboles chimiques des atomes présents dans la. Et on note en indice à droite de chaque atome le nombre d'atomes de cette sorte présents dans la. Complète l'exemple : La d'éthanol a pour maquette : Et pour formule chimique : Symbole de l'atome de carbone Nombre d'atomes de carbone dans la C 2 H 6 6O Symbole de l'atome d'hydrogène. c. Complète le tableau des s à connaître en t'aidant de l'affichage sur l'écran : Symbole de l'atome d'oxygène (1 atome car il n'y a pas de chiffre à sa droite) Nombre d'atomes d'hydrogène dans la Nom de la Maquette Formule chimique Nom de la Maquette Formule chimique Dioxygène 0 2 Monoxyde de carbone CO Diazote N 2 Méthane CH 4 Dihydrogène H 2 Butane C 4 H 10 Eau H 2 O Dioxyde de carbone CO 2

5 Pour s'entrainer avec les s : III/ L'équation-bilan d'une transformation chimique : pages 61 et La combustion du carbone : - Ecrire le bilan de la réaction : CARBONE + DIOXYGENE DIOXYDE DE CARBONE - Remplacer les noms par leur formule : C + O 2 CO 2 - Appliquer la loi de conservation des atomes : Au cours d'une transformation chimique, la masse se conserve, car les atomes se conservent. Au cours d'une transformation chimique, les atomes constituants les réactifs se réorganisent pour former les produits. Il doit donc y avoir le même nombre de chaque sorte d'atome à gauche et à droite de la flèche. C CO 2 Modélisation de ce bilan chimique avec les maquettes moléculaires : + 2. La combustion du méthane : a. Ecrire le bilan de la réaction : METHANE + DIOXYGENE DIOXYDE DE CARBONE + EAU b. Remplacer les noms par leur formule : CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 O c. Appliquer la loi de conservation des atomes : S'il est nécessaire d'ajuster les coefficients, on choisit d'ajuster le coefficient pour un type d'atome et les autres coefficients découleront de ce choix. Les coefficients doivent être entiers (pas de demi!) et les plus petits possibles. CH O 2 CO H 2 O Modélisation de ce bilan chimique avec les maquettes moléculaires : + +

6 Je dois connaître : L essentiel du chapitre La conservation de la masse lors s d'une transformation chimique car les atomes se conservent. Le tableau des 4 atomes C, O, H et N. Le tableau des 8 s. La notation des s avec les symboles des atomes. La notation d'un bilan d'une transformation chimique. Je dois savoir faire : Utiliser des modèles atomiques pour construire des s dont je connais la formule.