Le modèle moléculaire

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1 Le modèle moléculaire I Molécules et atomes Histoire des sciences Coupe de cheveu Coupe de vaisseau sanguin

2 La matière est faite de petites particules que l on appelle des molécules. Ces particules sont tellement petites qu'elles sont invisibles à l œil nu. Mais ces molécules sont formées d'éléments encore plus petits : les atomes. Ils sont aussi appelés éléments chimiques et sont représentés par un symbole. Ils ont été regroupés dans un tableau appelé tableau périodique ou tableau de Mendeleïev.

3

4 Comment les atomes sont-ils représentés dans ce tableau périodique?... Pourquoi certains atomes sont symbolisés par deux lettres au lieu d une seule?... Quelle est la particularité de la seconde lettre?... Pour certains atomes, le nom ne correspond pas à la première lettre, comme par exemple le tungstène qui est représenté par un W. Donne deux autres exemples :... Essaie de trouver une explication au fait que la lettre ne corresponde pas forcément au nom de l atome....

5 La taille des molécules et des atomes nous oblige à utiliser des modèles moléculaires. Un modèle moléculaire est une représentation simplifiée molécule qui permette d'en montrer la structure. Chaque atome est représenté par une couleur.

6 Nous aurons besoin cette année de quatre atomes : Oxygène Symbole : O Carbone Symbole : C Hydrogène Symbole : H Azote Symbole : N A toi de jouer!

7 II Les états de la matière Rappel : Il existe trois états de la matière : SOLIDE Solidification Fusion LIQUIDE Liquéfaction Vaporisation GAZ

8 L arrangement de ces molécules les unes par rapport aux autres permettent d expliquer ces trois états de la matière. Pour l'état solide, les molécules sont compactées et ordonnées. Pour l'état liquide, les molécules sont compactées et désordonnées. Pour l'état gazeux, les molécules sont dispersées et très désordonnées.

9 III Mélanges et corps purs Un corps pur est constitué uniquement de molécules identiques (ex: l'eau pure, obtenue par distillation). Un mélange est donc constitué d'au moins deux sortes de molécules différentes. Ex : eau pure Ex : eau salée sel

10 IV Dissolution Mode opératoire : On place sur une balance un bécher contenant de l'eau et à côté quelques pierres de sucre. On note la masse m 1. On plonge ensuite les morceaux de sucre dans l'eau. On agite et on attend que le sucre soit totalement dissous. On note la nouvelle masse m 2.

11 Observation : On obtient les résultats suivants : m 1 = g m 2 = Interprétation : Les molécules de sucre se séparent et se répartissent entre les molécules d'eau. Il y a donc le même nombre de molécules avant et après la dissolution. g Conclusion : Lors de la dissolution d'un solide dans un liquide, il y a conservation de la masse car le nombre de molécules de chaque constituant se conserve.

12 Exemple : Si on a 8 molécules de sucre et 10 molécules d'eau avant la dissolution, on les retrouve après la dissolution.

13 V Masse et changement d'état Mode opératoire : On place un bécher contenant des glaçons sur une balance et on le recouvre d'un film. On note la masse m 1. On attend que les glaçons soient fondus. On note la masse m 2.

14 Observation : On obtient les résultats suivants : m 1 = g m 2 = g Interprétation : Lors de la fusion de la glace, seul l'arrangement des molécules change. Conclusion : Au cours d'un changement d'état, il y a conservation de la masse car le nombre de molécules ne change pas.

15 On passe de l'état compacté et ordonné à un état compacté et désordonné. Remarque : On a placé un film sur le bécher pour qu'il n'y ait pas évaporation (vaporisation) des molécules d'eau dans l'air pendant la fusion.

16 VI Diffusion a) Les liquides Mode opératoire : On verse une goutte de colorant dans un bécher contenant de l'eau.

17 Observation : On a alors au départ, un mélange hétérogène. On agite. On obtient alors un mélange homogène. Rappel : Un mélange homogène est un mélange où on ne voit qu'un seul constituant. Un mélange hétérogène est un mélange où on voit plusieurs constituants. Interprétation : Lorsque l'on agite, les molécules de colorant se répandent dans tout le récipient : il y a diffusion. Conclusion : La diffusion est le fait que les molécules se répartissent dans tout le volume disponible.

18 b) Les gaz

19 Conclusion : Lorsque deux gaz sont mis en contact, les molécules se répartissent dans tout le volume disponible.

20 VII Compressibilité a) Les gaz Mode opératoire : On place un doigt à l'extrémité de la seringue pour la boucher et on appuie sur le piston. Observation : Le volume d'air diminue. Interprétation : Les molécules constituant les gaz sont dispersées : il est donc possible de les compresser davantage. Conclusion : On dit que les gaz sont compressibles.

21 b) Les liquides Mode opératoire : On place un doigt à l'extrémité de la seringue pour la boucher et on appuie sur le piston. Observation : Le volume reste le même. On ne peut pas pousser le piston. Interprétation : Les molécules constituant les liquides sont compactées : il n'est donc pas possible de les compresser davantage. Conclusion : On dit que les liquides sont non compressibles.

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