Chapitre 2. Les transformations de la matière

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1 Chapitre 2 Les transformations de la matière La matière peut subir de nombreuses transformations. Une transformation est un changement qui modifie une des propriétés d une substance. Mais la matière ne se transforme pas d elle même. Pour qu une substance soit transformée, elle doit subir une influence extérieure comme un changement de température, un changement de pression ou un contact avec une autre substance. Les transformations qui ne modifient pas la nature des substances sont des changements physiques. 1. Les changements de phase. Les changements de phase sont des changements physiques car ils ne modifient pas la nature de la substance. Chaque substance pure existe à l état solide, liquide et gazeux. Quand la glace devient de l eau, puis de la vapeur. On assiste à des changements de phases. L eau passe alors de la phase solide à la phase liquide, puis à la phase gazeuse. L eau se présente donc sous trois phases ou trois états de la matière. Les mots phases et états sont utilisés pour désigner les trois formes sous lesquelles la matière peut exister. Toutefois lorsqu il est question du passage d une forme à une autre on utilise davantage le mot phase. Exemple de phase ou d état possible de l eau : La phase solide : glace La phase liquide : eau La phase gazeuse : vapeur - 1 -

2 CHANGEMENT DE PHASE (2) (3) (1) 1. Évaporation : Vaporisation lente à la surface du liquide. Ébullition : Vaporisation rapide à l intérieur du liquide. 2. Liquéfaction ou condensation. 3. Cristallisation ou condensation solide

3 A. La fusion et la solidification Le passage de la phase solide à la phase liquide est la fusion. À l inverse, le passage de la phase liquide à la phase solide est la solidification. Exemple de fusion et de solidification La glace qui fond = la fusion L eau qui gèle = la solidification La température à laquelle se fait le passage de la phase solide à la phase liquide est le point de fusion. Le point de fusion et le point de solidification pour une même substance sont identiques. Si la glace fond à 0 o C, elle gèle à cette même température. B. La vaporisation et la condensation (liquéfaction) Le passage de la phase liquide à la phase gazeuse est la vaporisation. À l inverse, le passage de la phase gazeuse à la phase liquide est la condensation liquide ou liquéfaction. La vaporisation peut se faire de deux façons : par évaporation et par ébullition. Si la transformation se réalise rapidement c est l ébullition, par exemple l eau qui bout. Si la transformation se réalise lentement à la surface du liquide c est l évaporation. Cette dernière transformation se produit par exemple lorsque du linge sèche sur une corde à linge

4 Exemple de condensation et de vaporisation Buée sur les vitres ou la formation des nuages = condensation Vaporisation = voir page 2 La température à laquelle se fait le passage de la phase liquide à la phase gazeuse est le point d ébullition. Le point d ébullition et le point de liquéfaction (condensation) d une même substance sont identiques. L eau bout à 100 o C et se transforme alors en vapeur. Cette vapeur d eau se condensera si la température descend en bas de 100 o C C. La sublimation et la condensation solide (cristallisation). Le passage direct de la phase solide à la phase gazeuse, sans passer par la phase liquide est la sublimation. À l inverse, le passage de la phase gazeuse à la phase solide, sans passer par la phase liquide, est la condensation solide. (ou cristallisation) Exemple de sublimation et de condensation solide : Le glaçon qui réduit de volume dans le congélateur ou le désodorisant solide qui disparaît = sublimation Le gaz carbonique de l extincteur qui sort sous forme de poudre ou la formation du givre et de la neige. = cristallisation ou condensation solide - 4 -

5 Ils existent 6 changements de phase. 3 nécessitent de la chaleur : la fusion (solide liquide) la vaporisation (évaporation ou ébullition) (liquide gaz) la sublimation (solide gaz) 3 nécessitent un refroidissement : la liquéfaction (condensation) (gaz liquide) la cristallisation (condensation solide) (gaz solide) la solidification (liquide solide) 2. Interprétation de la courbe des changements de phases. (voir graphique) Un palier (partie horizontale de la courbe) indique un changement de phase. Il y a sur le palier toujours 2 phases qui coexistent. La température reste constante durant cette période. Une partie ascendante ou descendante de la courbe indique que la substance se réchauffe ou se refroidie. Il y a une seule phase qui est présente. La variable indépendante (le temps) est toujours sur l abscisse. (l axe horizontal). (la donnée que tu connais avant de commencer ton expérience) La variable dépendante (la température) est toujours sur l ordonnée. (l axe vertical). (la donnée qui est impossible de connaitre avant de commencer ton expérience) La température ( C) l ordonnée (l axe des y) Le temps (min) L abscisse (l axe des x) - 5 -

6 Titre : - 6 -

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