Univers MATÉRIEL Révision Notions SCT

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1 Univers MATÉRIEL Révision Notions SCT Chap. 4) Classification Des Éléments 1) Qu est-ce qu un modèle? C est une représentation visible d une réalité invisible 2) À quoi ressemble le modèle atomique de Rutherford-Bohr (modèle atomique simplifié)? À l atome de Rutherford, Bohr place les électrons sur des orbites appelées "couches électroniques" ou "niveaux d'énergie". Ces orbites correspondent à un certain niveau d énergie que les électrons possèdent. Illustration: e - e - p + p + p + e - 3) Comment écrit-on le symbole chimique d un élément? Avec une lettre majuscule suivie à l occasion par une lettre minuscule (Ex: N, Fe,) 4) 4) a) Quelles sont les propriétés caractéristiques des métaux? - éclat métallique (brillant), - bon conducteur électrique et thermique, - malléable et ductile. - réagit avec un acide (dégagement d un gaz). b) Quelles sont les propriétés caractéristiques des non métaux? - pas d éclat métallique (mât ou terne); - mauvais conducteur électrique et thermique; - friable et cassant. - ne réagit pas avec un acide. c) Quelles sont les propriétés caractéristiques des métalloïdes? un métalloïde possède certaines propriétés d un métal et d autres d un non métal. Exemple: le silicum (Si) est un conducteur électrique comme un métal mais est friable comme un non métal.

2 d) Qu est-ce qui sépare les métaux des non-métaux? Avec un escalier qui part à la gauche du bore (B) et descend jusqu à la gauche de l astate (At). e) Où se trouve les métaux? À gauche. f) Où se trouve les non-métaux? À droite sauf l hydrogène (H) qui est à gauche. g) Quels éléments sont des métalloïdes? bore, B, silicium, Si, germanium, Ge, arsenic, As, sélénium, Se, antimoine, Sb, tellure, Te, bismuth, Bi, polonium, Po, astate, At. 5) a) Qu est-ce qu une famille (groupe) chimique? Regroupement d éléments chimiques ayant les mêmes propriétés chimiques. b) Comment place-t-on les familles chimiques dans le tableau périodique? en COLONNES. c) Comment identifie-t-on les familles chimiques dans le tableau périodique? Avec des chiffres romains de I à VIII. d) Quel est le numéro de la famille des gaz inertes? VIII Quelles sont leurs caractéristiques? Ce sont des éléments gazeux à température ambiante qui ont une très, très, faible réactivité chimique. e) Quel est le numéro de la famille des halogènes? VII A Quelles sont leurs caractéristiques? 1 ) Ce sont des éléments qui ont un électron de moins que la gaz inerte le plus près. 2 ) Leur réactivité chimique (plus l élément est haut dans la colonne, plus il réagit rapidement). f) Quel est le numéro de la famille des alcalins? I A Quelles sont leurs caractéristiques? 1 ) Ce sont des éléments qui ont un électron de plus que la gaz inerte le plus près. 2 ) Leur réactivité chimique (plus l élément est bas dans la colonne, plus il réagit rapidement). g) Quel est le numéro de la famille des alcalino-terreux? II A Quelles sont leurs caractéristiques? 1 ) Ce sont des éléments qui ont deux (2) électrons de plus que la gaz inerte le plus près. 2 ) Leur réactivité chimique (plus l élément est bas dans la colonne, plus il réagit rapidement). 6) a) Qu est-ce qu une période? c est une rangée du tableau périodique. Combien y en a-t-il dans le tableau périodique? Il y en a 7 rangées.

3 7) a) Qu est-ce que la configuration électronique d un élément? c est la représentation d un atome d un élément incluant la répartition des électrons sur les différentes couches électroniques. b) Quelles règles permettent d écrire la configuration électronique de l atome d un élément? 1 ) Le nombre maximal d électrons sur une couche électronique (n) = 2 x n 2 2 ) Le nombre maximal d électrons sur la dernière couche = 8 e - 3 ) Le nombre maximal d électrons sur l avant-dernière couche = 18 e - 4 ) Le nombre de couches électroniques = le numéro de la période. 8) a) Qu est-ce que les électrons de valence d un atome? Ce sont les électrons sur la dernière couche électronique. b) Dans le tableau périodique, qu est-ce qui nous informe du nombre d électrons de valence? Au numéro du groupe en chiffres romains. c) Comment représente-t-on les électrons de valence? Par la notation de Lewis. Comment l écrit-on? On met un nombre de points égal au nombre d électrons de valence autour du symbole de l élément chimique. Exemple: 9) À la suite d un feu de forêt, on recueille des cendres demeurées au sol. L analyse de ces cendres nous permet d en déterminer la composition. Le tableau ci-dessous présente les différents qu on y trouve. a) Quels sont les 2 éléments qui sont sur la même période? N importe quelle combinaison de 2 de Na - Mg - Si - P - S - Cl - ou K - Ca - Fe. Pourquoi? Parce qu ils sont sur la même rangée. b) Quels sont les 2 éléments qui sont dans la même famille? Na - K ou Mg - Ca Pourquoi? Parce qu ils sont dans la même colonne. c) Pourquoi les 2 éléments que tu as choisi ont la même réactivité chimique? Ils ont la même réactivité chimique parce qu ils ont le même nombre d électrons de valence, 1 pour Na et K et 2 pour Mg et Ca.

4 10) Voici la représentation d un atome selon le modèle Rutherford-Bohr. a) À quelle famille appartient cet élément? À la famille II A, les alcalino-terreux. b) À quelle période appartient cet élément? À la troisième (3è) période. c) Combien y a-t-il de protons dans le noyau? Il y a 12 protons 11) Parmi les notations de Lewis suivantes, laquelle est celle du magnésium? B 12) a) Quel est le symbole de l élément de la 2è période appartenant aux alcalins? C est le Li (lithium) b) Quelle est la représentation de cet élément selon le modèle Rutherford-Bohr? 13) Voici certaines informations qu il est possible d obtenir pour un atome d un élément selon le modèle de Rutherford-Bohr. 1. Le nombre de charges positives. 2. Le nombre de charges négatives. 3. Le nombre de couches électroniques. 4. Le nombre d électrons de valence. 5. Le numéro atomique. Quel tableau indique correctement où se trouvent ces informations selon le modèle atomique de Rutherford-Bohr? B (Noyau = protons, extérieur = électrons)

5 14) Le tableau périodique est un outil qui a été élaboré pour classifier les éléments chimiques selon leurs caractéristiques. Des caractéristiques de 4 de ces éléments sont énumérées ci-dessous. À partir de ces caractéristiques, vous devez placer le symbole chimique de chaque élément décrit (1, 2, 3 et 4) à l endroit approprié dans le tableau partiel qui suit: 15) Dites si les énoncés suivants caractérisent un métal (M), un non-métal (NM) ou un métalloïde (MO). a) Je suis situé à droite de l escalier du tableau périodique. Non métal (NM) b) Je suis terne et cassant. Non métal (NM) c) Je suis un bon conducteur électrique et thermique. Métal (M) d) Je suis brillant, ductile et malléable. Métal (M) e) Nous sommes solides à température ambiante sauf le mercure. Métal (M) f) Je suis terne, cassant et bon conducteur électrique et thermique. Métalloïde g) Je suis situé à gauche de l escalier du tableau périodique. Métal (M) h) Je suis un mauvais conducteur électrique et thermique. Non métal (NM) i) Je suis situé de part et d autre de l escalier du tableau périodique. Métalloïde j) Nous sommes tous solides à température ambiante. Métalloïde (Mo) k) Je suis solide ou liquide ou gazeux à température ambiante. Non métal (NM) l) Je ne suis pas du bon côté de l escalier du tableau périodique. Non métal (NM) m) Je réagis avec un acide. Métal (M)

6 16) La salinité de l eau est due à la présence de sels minéraux. L un des sels dissous dans l eau de mer est le chlorure de sodium, NaCl. Quelle est la notation de Lewis de chaque atome composant le chlorure de sodium, NaCl? 17) Voici les caractéristiques d un élément du tableau de classification périodique 1. Il est un non-métal. 2. Il possède sept électrons sur le dernier niveau d énergie. 3. Sert à la purification et à la désinfection de l eau. À quelle famille chimique appartient cet élément? Le chlore (Cl) Chap. 5) Solutions 18) Quand a-t-on un atome neutre? Quand a-t-on un atome neutre? lorsqu un atome n est pas chargé électriquement (il a autant d électrons (e - ) que de protons (p + )). 19) a) Qu est-ce qu un ion? c est un atome chargé électriquement ou ayant une charge électrique. b) Quand a-t-on un ion positif? lorsqu un atome contient moins d électrons (e - ) que de protons (p + ) c) Quand a-t-on un ion négatif? lorsqu un atome contient plus d électrons (e - ) que de protons (p + ). 20) a) Qu est-ce qu une solution? c est un mélange homogène de 2 ou plusieurs substances. Plusieurs possibilités: 2 ou plusieurs solides (alliage) comme l acier, de 2 ou plusieurs liquides comme l eau alcoolisée, de 2 ou plusieurs gaz comme l air, solide avec gaz comme l hydrogène dans les minéraux, solide avec liquide comme l eau sucrée, l eau salée et liquide avec gaz comme dans les boissons gazeuses. b) Quelles sont les composantes d une solution? Il y a 2 composantes: - le solvant qui est la substance qui dissout les autres ou la substance qui se retrouve en plus grande quantité par rapport aux autres. - le soluté qui est la (ou les) substance(s) dissoute(s) ou la (ou les) substances se retrouvant en plus petite quantité par rapport aux autres.

7 21) a) Qu est-ce que la dissolution? c est l action de mélanger un ou plusieurs solutés avec un solvant pour obtenir une solution. b) Qu est-ce qui se conserve lors d une dissolution? la masse se conserve lors d une dissolution parce que la quantité totale de substances ne change pas. c) Qu est-ce qui ne se conserve pas lors d une dissolution? Pourquoi le volume ne se conserve pas lors d une dissolution parce que les petites molécules d une substance se glisse dans les espaces vides entre les grosses molécules des autres substances. 22) Quels éléments permettent de préparer une solution? a) le soluté: substance qui est dissoute. b) le solvant: substance qui dissout. 21) Quel rapport mathématique permet de définir la CONCENTRATION? concentration (c) = quantité de soluté quantité de solution 23) Quelles sont les 4 façons différentes d exprimer la concentration? a) en g/l (soluté est solide et solution est liquide) b) en ml/l (le soluté et la solution sont liquides ou gazeux) c) en % 1 ) % m/v (g de soluté /100 ml de solution) 2 ) % V/V (ml de soluté /100 ml de solution) d) en parties par million (ppm): x parties de soluté parties de solution 24) Quelle condition permet la comparaison de concentrations entre elles? Il faut que les concentrations de toutes les solutions comparées soient exprimées avec la même unité. 25) a) Qu est-ce qu un électrolyte? c est une substance qui, lorsqu elle est dissoute dans l eau, permet le passage du courant électrique. Les électrolytes sont des molécules avec des liaisons ioniques. Exemples: les acides, les bases, les sels. b) Qu est-ce qu un non électrolyte? c est une substance qui, lorsqu elle est dissoute dans l eau, ne permet pas le passage du courant électrique. Les non électrolytes sont des molécules avec des liaisons covalentes. Exemples: les alcools, les hydrocarbures, l ammoniac, les hydrures, etc.

8 26) a) Qu est-ce qu un acide? c est un électrolyte qui libère un ion H + lorsqu il est dissout dans l eau. Équation chimique: Exemple: HA (aq) > H + (aq) + A - (aq) HCl (aq) > H + (aq) + Cl - (aq) b) Quelles sont les règles d écriture qui servent à écrire les formules moléculaires d un acide? La formule d un acide commence par H et se termine par un non métal ou un ion polyatomique. c) Quelles sont les règles qui servent à écrire les noms d un acide? Le nom d un acide se termine par d hydrogène. 27) a) Qu est-ce qu une base? c est un électrolyte qui libère un ion OH - lorsqu il est dissout dans l eau. Équation chimique: MOH (aq) > M + (aq) + OH - (aq) Exemple: NaOH (aq) > Na + (aq) + OH - (aq) b) Quelles sont les règles qui servent à écrire les formules moléculaires d une base? La formule d une base commence par un métal ou NH4 et se termine par OH. c) Quelles sont les règles qui servent à écrire les noms d une base? Le nom d une base commence par hydroxyde de ) a) Qu est-ce qu un sel? c est un électrolyte qui libère un ion positif et un ion négatif lorsqu il est dissout dans l eau. Équation chimique: Exemple: MA (aq) > M + (aq) + A - (aq) NaCl (aq) > Na + (aq) + Cl - (aq) b) Quelles sont les règles d écriture qui servent à écrire les formules moléculaires d un sel? La formule d un sel commence par un métal ou NH4 et se termine par un non métal ou un ion polyatomique.

9 29) a) Qu est-ce que le ph? c est un nombre fractionnel qui nous donne le degré d acidité d une solution aqueuse. Le ph est un exposant de 10. b) Quelles sont les valeurs de ph d un acide? 0 ph < 7 c) Quelle est la valeur de ph d une solution neutre? ph = 7 d) Quelles sont les valeurs de ph d une base? 7< ph 14 30) Les engrais chimiques sont composés de monoxyde de dipotassium, K2O, et de pentaoxyde de diphosphore (P2O5). Lequel de ces 2 composés forment une solution électrolytique dans l eau? Pourquoi? C est le monoxyde de dipotassium (K2O)qui est un électrolyte. La molécule est formée par un métal (K) et un non métal (O). 31) Des engrais synthétiques sont utilisés dans les jardins. On dissous 0,100 g d un engrais dans 100 ml d eau pour en faire une solution. Quelle est, en ppm, la concentration de cette solution? c = ppm m = 0,100 g c = msoluté V = 100 ml Vsolution c = 0,100 g = m 100 g g m = 0,100 g x g = g 100 g 32) Le chaulage consiste à neutraliser à court terme l eau acide d un lac. a) Quel effet le chaulage a-t-il sur le ph de l eau du lac? Pour faire du chaulage, on va utiliser une base pour neutraliser un acide. Comme un acide a un ph < 7, le chaulage aura pour effet de faire augmenter le ph. b) Quelle serait la valeur du ph final s il y avait neutralisation complète de l eau du lac? Le ph d une solution neutre = 7,0 33) Parmi les substances suivantes, laquelle permet le passage du courant électrique? le d) du vinaigre qui est un acide. a) Un bloc de sel. (serait un électrolyte s il était dissous dans l eau) b) De l eau distillée c) Du sucre. d) Du vinaigre.

10 34) Le ph d une solution nous renseigne sur la nature de celle-ci. Quel énoncé concernant l échelle de PH est VRAI? c) a) Une solution ayant un ph de 6 est 2 fois plus basique qu une solution ayant un ph de 12. b) Une solution ayant un ph de 6 est 2 fois plus acide qu une solution ayant un ph de 12. c) Une solution ayant un ph de 11 est 100 fois plus basique qu une solution ayant un ph de 9. d) Une solution ayant un ph de 11 est 100 fois plus acide qu une solution ayant un ph de 9. 35) Daphnée décide de préparer un aquarium et d y mettre différents poissons. Sur internet, elle a trouvé la concentration critique menant à la mort des poissons pour chacune des formes d azote présentes dans l eau d un aquarium. Pour assurer la survie de vos poissons, elle décide de tester l eau de l aquarium en utilisant les trois tests disponibles sur le marché. Les poissons de Daphnée sont-ils en danger de mort? Pourquoi? OUI, la concentration de nitrate est de 45 ppm > 40 ppm.

11 36) Parmi les différents moyens utilisés pour neutraliser les sols, on trouve l épandage de chaux, Ca(OH)2. Le tableau ci-dessous présente le ph de 3 sols différents. Sur lequel des trois sols devrait-on étendre de la chaux pour le neutraliser? C Pourquoi? La chaux est une base alors elle va neutraliser un sol acide et c est le sol C qui est acide parce que son ph = 6 qui est inférieur à 7. 37) La réglementation de la ville de St-Eustache exige que la piscine municipale soit fermée lorsque la concentration en chlore résiduel libre dans l eau est inférieure à 0,300 ppm ou supérieure à 5,00 ppm. Le tableau ci-dessous présente les concentrations en chlore résiduel libre d échantillons de quatre piscines. Parmi ces piscines, lesquelles devrait-on fermer? piscine 1 et piscine 4 c1 = 0, % m/v 0, g = msoluté => c1 = 0,200 ppm c2 = 0,000 4 % m/v 100 ml ml c3 = 0,000 4 g/l 0,000 4 g = msoluté => c2 = 4,00 ppm c4 = 0,005 8 g/l 100 ml ml 0,000 4 g = msoluté => c3 = 0,400 ppm ml ml 0,005 8 g = msoluté => c4 = 5,80 ppm ml ml 38) Une bouteille d eau minérale a une concentration en sodium de 0,005 % m/v Quelle est, en ppm, la concentration en sodium dans cette eau minérale? c = 50 ppm c = 0,005 % m/v c = msoluté = 0,005 g = msoluté => c = 50 ppm V = 100 ml Vsolution 100 ml ml

12 39) Des études scientifiques démontrent que le nombre d espèces aquatiques diminue lorsque l acidité d un lac augmente. Pour vérifier si les espèces aquatiques sont en danger, des mesures de ph ont été prises dans 4 lacs. Le tableau ci-dessous donne les valeurs de ph obtenues. Lequel de ces lacs représente le plus grand danger pour les espèces aquatiques? Pourquoi? Plus le ph est bas, plus une solution est acide. Alors, le lac 1 (ph = 4,2) est le lac qui représente le plus de danger pour les espèces aquatiques parce que c est lui qui est le plus acide. Chap. 6) Réaction Chimiques 40) Quelle est la forme générale d écriture d une réaction chimique? RÉACTIFS > PRODUITS 41) Quelle est la loi de la conservation de la matière lors d une réaction chimique? la masse totale des réactifs avant la réaction chimique est la même que la masse totale des produits après la réaction chimique. formule mathématique: mréactifs = mproduits. mréactifs = masse totale des réactifs mproduits = masse totale des produits 42) Qu est-ce qu il y a d autres qui se conservent dans une réaction chimique? Les atomes de chaque élément se conservent dans une réaction chimique. Le nombre d atomes de chaque élément du côté des réactifs doit être le même que le nombre d atomes de chaque élément du côté des produits.

13 43) a) Qu est-ce qu une équation chimique équilibrée (balancée)? C est une équation chimique où tous les atomes sont conservés c est-à-dire qu il y a le même nombre d atomes de chaque élément du côté des réactifs comme du côté des produits. b) Comment fait-on pour équilibrer (balancer) une équation? 1 ) Identifier les éléments présents dans la réaction chimique. 2 ) Compter, en respectant les molécules, le nombre d atomes de chaque élément du côté des réactifs et du côté des produits. 3 ) Multiplier les molécules par un coefficient afin d obtenir le même nombre d atomes de chaque élément de chaque côté de l équation chimique. Exemple: 3 Fe + 4 H2O > Fe3O4 + 4 H2 Fe: 1 x 3 H: 2 x 4 Fe: 3 H: 2 x 4 O: 1 x 4 O: 4 44) a) Qu est-ce qu une réaction chimique de neutralisation acidobasique? C est une réaction chimique où une solution acide (acide) réagit avec une solution basique (base) pour donner une solution salée (sel) et de l eau. L acide et la base se neutralisent mutuellement et nous donnent une solution neutre. b) Quelle est la forme générale d écriture d une réaction chimique de neutralisation acidobasique? acide (aq) + base (aq) > sel (aq) + eau (l) Exemple: HCl (aq) + NaOH (aq) > NaCl (aq) + H2O (l) c) Quand sait-on que la réaction chimique de neutralisation acidobasique est complète? La neutralisation acidobasique est complétée lorsque le ph de la solution est égale à 7,00. d) Quelle formule mathématique met en relation le volume utilisé et la concentration de l acide et ceux de la base dans une réaction de neutralisation ca x VA = cb x VB ca: concentration de la solution acide VA: volume de la solution acide cb: concentration de la solution basique VB: volume de la solution basique

14 45) a) Qu est-ce qu une combustion? c est une réaction chimique au cours de laquelle il y a un vif dégagement de chaleur et de lumière. Le dégagement de chaleur se fait si rapidement qu il y a généralement incandescence et flamme. b) De quoi a-t-on besoin pour avoir une combustion? De 3 éléments: 1 ) le combustible: c est la substance qui subit la combustion. Exemple: méthane, octane, alcool, bois, papier, etc. 2 ) le comburant: c est la substance qui permet la combustion Exemple: le dioxygène (O2 (g)), le dichlore (Cl2 (g)), etc. 3 ) la température d ignition: c est la température minimale que doit avoir le combustible pour que la combustion se fasse. Moyen: contact direct avec la chaleur, frottement, flamme, etc. c) Comment peut-on arrêter une combustion? En éliminant un des 3 éléments du triangle de feu: 1 ) le combustible: en creusant des tranchées, en utilisant des extincteurs chimiques contenant du sodium (Na) ou du potassium (K), etc 2 ) le comburant: en étouffant le feu avec une couverture, du sable, etc. 3 ) la température d ignition: en arrosant le feu avec de l eau afin de diminuer la température du combustible. 46) Quelle réaction chimique se passe durant la photosynthèse? C est une réaction chimique qui se passe chez les plantes vertes grâce à la chlorophylle. Avec l énergie du soleil, la plante transforme le dioxyde de carbone (CO2) et l eau (H2O) en sucre (C6H12O6) et dioxygène (O2). Équation générale: dioxyde de carbone + eau + énergie > sucre + dioxygène Exemple: CO2 (g) + H2O (g) + Énergie solaire > C6H12O6 (s) + O2 (g) 47) Quelle réaction chimique se passe durant la respiration? C est la réaction inverse de la photosynthèse. C est l oxydation du sucre (sucre + dioxygène) qui donne du dioxyde de carbone, de l eau et de l énergie qui permettra au corps de faire ce qu il a à faire. Équation générale: sucre + dioxygène > dioxyde de carbone + eau + énergie Exemple: C6H12O6 (s) + O2 (g) > CO2 (g) + H2O (g) + Énergie

15 48) La combustion est une réaction chimique qui se produit sous certaines conditions. Le triangle de feu ci-dessous illustre les conditions nécessaires à la combustion. Daniel vous montre 3 conclusions auxquelles il est arrivé à la suite de ses recherches sur les feux de forêt: 1 ) Si le vent augmente, le feu de forêt augmente aussi. VRAI 2 ) Il est plus probable d avoir des feux de forêt en été, alors qu il fait chaud et sec, qu à l automne, lorsqu il fait plus froid et humide. VRAI 3 ) Les forêts matures sont plus sujettes aux feux de forêt que les jeunes forêts. VRAI Est-ce que c est 3 conclusions sont vraies? Pourquoi? 1 ) La première affirmation est vraie parce que plus il y a du vent, plus l apport en dioxygène sera grand donc plus il y aura du comburant. 2 ) La seconde affirmation est vraie parce que si le temps est chaud et humide, il est plus facile d atteindre la température d ignition. 3 ) La troisième affirmation est vraie parce que plus une forêt est mature plus le bois est vieux, moins il y a de sève à l intérieur alors le combustible est plus sec. 49) Les pluies acides qui ruissellent vers les cours d eau tendent à faire mourir ceux-ci. Il existe un procédé, le chaulage, qui consiste à neutraliser un plan d eau à court terme. L équation suivante présente la neutralisation par le carbonate de calcium, CaCO2, de l un des acides contenus dans l eau de pluie ruisselant vers le cours d eau, le chlorure d hydrogène, HCl. Voici l équation de cette réaction: 2 HCl + CaCO > CaCl2 + H2O + CO2 73 kg X 111 kg 18 kg 44 kg a) Est-elle équilibrée? NON Si c est non, équilibrez la. b) Pour un petit lac, 73 kg de chlorure d hydrogène, HCl, ont réagi avec du carbonate de calcium, CaCO3, pour produire 111 kg de dichlorure de calcium, CaCl2, 18 kg d eau, H2O, et 44 kg de dioxyde de carbone, CO2. Quelle masse de carbonate de calcium, CaCO3, a été nécessaire à la neutralisation du petit lac? masse de carbonate de calcium (CaCO) = 100 kg mréactifs = mproduits 73 kg + mcaco3 = 111 kg + 18 kg + 44 kg => mcaco3 = 173 kg - 73 kg = 100 kg

16 50) Le méthane, CH4, brûle en présence de dioxygène, O2. Au cours de cette combustion, il y a formation de dioxyde de carbone, CO2, et de l eau, H2O. a) Quelle est l équation chimique équilibrée de cette combustion? CH4 + 2 O > CO2 + 2 H2O b) Quelle est la représentation selon le modèle particulaire de cette réaction chimique? 51) À quel type de réaction chimique correspondent les réactions chimiques suivantes? A) CH4 + 2 O > CO2 + 2 H2O COMBUSTION B) 6 CO2 + 6 H2O > C6H12O6 + 6 O2 PHOTOSYNTHÈSE C) Ca(OH)2 + 2 HCl > CaCl2 + 2 H2O ACIDOBASIQUE D) C6H12O6 + 6 O > 6 CO2 + 6 H2O RESPIRATION 52) Voici 3 moyens d action d un extincteur au dioxyde de carbone, CO2: À quel élément du triangle de feu peut-on associer chacun de ces moyens? 1- Le comburant 2- La température d ignition 3- Le combustible 53) Quelle est l équation chimique équilibrée des équations chimiques suivantes: a) 2 Al + 6 HCl -----> 2 AlCl3 + 3 H2 b) 2 C2H6 + 7 O > 4 CO2 + 6 H2O c) 2 Al + 3 CaO > Al2O3 + 3 Ca d) 4 HCl + MnO > MnCl2 + Cl2 + 2 H2O

17 Chap. 7) Circuits Électriques 54) Combien y a-t-il de charges électriques différentes? Il y en a 2 Lesquelles? charges positives et charges négatives. 55) Que se passe-t-il lorsqu on frotte 2 objets ensemble? Lorsqu on frotte des objets l un contre l autre, il y a un transfert de charges électriques négatives. Illustration: Après frottement En les frottant (+) (-) 56) Que se passe-t-il lorsqu on approche un objet électriquement chargé d un objet neutre? Il y a migration des charges électriques dans l objet électriquement neutre. Les charges contraires vont du côté où est l objet chargé et les charges de même signe s éloignent de l objet chargé. On appelle ce phénomène l induction. Illustration: 57) a) Que se passe-t-il si vous placez 2 charges électriques identiques l une à côté de l autre? Elles se repoussent b) Que se passe-t-il si vous placez 2 charges électriques différentes l une à côté de l autre? Elles s attirent 58) a) Un corps électriquement neutre est un corps qui contient autant de charges négatives que de charges positives. b) Un corps chargé positivement est un corps qui contient moins de charges négatives que de charges positives. c) Un corps chargé négativement est un corps qui contient plus de charges négatives que de charges positives.

18 59) a) De quoi est fait un circuit électrique? D éléments électriques. b) Comment faut-il les placer pour qu un circuit électrique fonctionne? Il faut les placer pour qu ils forment une boucle fermée. c) Quel nom donne-t-on aux 2 types de montage que peut avoir un circuit électrique? 1 ) Circuit en série: les éléments (composantes) sont placés les uns à la suite des autres pour ne former qu une seule boucle. 2 ) Circuit en parallèle: les éléments (composantes) sont placés les uns à côté des autres pour former 2 boucles ou plus. d) Quels sont les éléments électriques avec lesquels vous avez travaillé? Quel symbole utilise-t-on pour les dessiner dans un circuit électrique? 60) a) Comment appelle-t-on ce qui circule dans un circuit électrique? Le courant électrique. b) De quoi est-il fait? D électrons qui se déplacent. c) D où provienent ces particules? Des atomes du métal composant le fil. d) Combien y a-t-il de charges élémentaires dans un coulomb (C)? À OUBLIER e) Quel est le sens réel de circulation des électrons? Du - vers le +. f) Quel est le sens conventionnel du courant électrique? Du + au -. g) A quoi sert la source d alimentation dans un circuit? À donner aux électrons l énergie nécessaire pour circuler. 61) Quels facteurs influencent la conductibilité électrique? Comment? 1 ) La nature du fil: Le cuivre (Cu) est un meilleur conducteur électrique que le fer (Fe) qui est meilleur que le nichrome (NiCr). C est l or qui est le meilleur conducteur électrique. 2 ) La longueur du fil: Plus un fil est court mieux il conduit le courant électrique. 3 ) La grosseur du fil: Plus un fil est gros mieux il conduit le courant électrique. 4 ) La température du fil: Plus la température d un fil est basse mieux il conduit le courant électrique.

19 62) Quelles sont les caractéristiques des 3 notions physiques suivantes? NOTIONS PHYSIQUES (symbole) INTENSITÉ DU COURANT (I) DIFFÉRENCE DE POTENTIEL (U) RÉSISTANCE (R) À QUOI CORRESPOND- ELLE? Nombre d électrons qui circulent dans un temps donné. Énergie que possède chaque électron. Mesure de la difficulté des électrons à circuler QUELLE EST L UNITÉ DE MESURE? (symbole) Ampères (A) Volts (V) Ohms (ΩΩ) QUEL EST L INSTRUMENT DE MESURE? (symbole) Ampèremètre Voltmètre Ohmmètre COMMENT LE BRANCHE-T-ON (dessin) En série En parallèle En parallèle sans courant électrique dans le circuit 63) Quelle relation mathématique y a-t-il entre ces 3 notions physiques? U = R x I 64) a) Qu est-ce que la puissance électrique? c est l énergie qui peut être fournie ou consommée dans un temps donné. la formule mathématique est: P = U x I où P:puissance électrique en watt (W) U:différence de potentiel en volt (V) I: intensité du courant en ampère (A) b) Quelle est son unité de mesure? le watt (W) 65) a) Quelle formule mathématique permet de calculer l énergie électrique dans un circuit électrique? E = P x t E = U x I x t b) Quelles sont les unités de mesure? kilowattheure (kw. h) ou joule(j)

20 66) La puissance électrique d un anémomètre est de 1,80 W lorsqu il fonctionne sous une différence de potentiel de 9,00 V. Le graphique suivant illustre la différence de potentiel en fonction de l intensité du courant appliqué aux bornes de trois résistors, A, B et C. Lequel des 3 résistors A, B ou C se servira-t-on pour fabriquer l anémomètre? A P = 1,80 W P = U x I => 1,80 W = 9,00 V x I => I = 1,80 W / 9,00 V = 0,200 A U = 9,00 V U = R x I => 9,00 V = R x 0,200 A => R = 9,00 V / 0,200 A = 45 Ω Le taux de variation des droites du graphique nous donne la valeur de R: RA = UA / IA = 22,5 V / 0,5 A = 45 Ω RB = UB / IB = 2,00 V / 1,00 A = 2,00 Ω RC = UC / IC = 1,00 V / 1,00 A = 1,00 Ω 67) Se baigner dans la mer lors d un orage peut être dangereux. Quelle propriété de l eau de mer rend la baignade dangereuse lors d un orage? L eau de mer est un électrolyte. Montrez-la sur le schéma et expliquez comment cela se passe. Il faut sortir de l eau pour ne pas être électrocuté parce que l eau de mer contient des ions mobiles (sels, minéraux et autres électrolytes) qui permettent le passage du courant électrique.

21 68) On demande à Felicia de remplacer, dans un circuit électrique, un résistor défectueux dont la résistance est de 5,00 Ω. Pour ce faire, Felicia prend des mesures de différence de potentiel et d intensité du courant de 4 résistors différents. Elle obtient les résultats suivants: Lequel de ces résistors Felicia choisira-t-elle? résistor 1 (R1) Felicia doit calculer la valeur de chaque résistor avec la formule: R = U /I R1 = U1 / I1 = 2 V / 0,4 A = 5 Ω R2 = U2 / I2 = 6 V / 0,5 A = 12 Ω R3 = U3 / I3 = 15 V / 2,5 A = 6 Ω R4 = U4 / I4 = 20 V / 2,0 A = 10 Ω 69) Voici 2 situations se rapportant à un circuit électrique: 1 ) Quand l interrupteur S1 est en position fermée et que l interrupteur S2 est en position ouverte, seule la lumière L1 fonctionne. 2 ) Quand l interrupteur S1 est en position ouverte et que l interrupteur S2 est en position fermée, aucune lumière ne fonctionne. Lequel des circuits illustrés représente les situations ci-haut décrites? B

22 70) Les bonnes habitudes écologiques encouragent l achat d appareils électriques moins énergivores. Par exemple, il existe des appareils électriques qui respectent certaines normes Éco-étoile et qui peuvent porter cette mention. Le tableau ci-dessous illustre une des normes qu un téléviseur doit respecter pour porter la mention Éco-étoile. Le tableau ci-dessous montre trois modèles de téléviseurs et leur consommation énergétique pour différentes périodes. Lequel ou lesquels de ces modèles peuvent porter la mention Éco-étoile? téléviseur 1 et téléviseur 3 On doit calculer la puissance de chaque téléviseur avec la formule: P = E / t PX = EX / tx = 157 Wh / 5,0 h = 31,4 W < 37 W PY = EY / ty = 255 Wh / 3,0 h = 85 W > 78 W W PZ = EZ / tz = 392 Wh / 3,5 h = 112 W < 115 W 71) La console de jeu de Matthew ne fonctionne plus. Il décide de l ouvrir pour la réparer et il constate qu il faut remplacer le résistor. La console de jeu fonctionne avec une batterie de 9,00 V et laisse passer un courant de 1,20 A. Quelle est la valeur du résistor à remplacer? U = 9,00 V U = R x I I = 1,20 A 9,00 V = R x 1,20 A R = 9,00 V / 1,20 A R = 7,50 Ω R = 7,50 Ω

23 72) On vous remet quatre sphères électrisées. Vous savez que la sphère 1 est chargée négativement. Les schémas ci-dessous illustrent le comportement de ces sphères lorsqu elles sont suspendues l une près de l autre. Lequel des schémas suivants indique correctement la charge des sphères 3 et 4 ainsi que leur comportement lorsqu elles sont suspendues l une près de l autre? C 73) On demande à Annika de déterminer la valeur du résistor 1 (R1) du circuit électrique représenté par le schéma électrique ci-dessous. Annika prend différentes mesures qu elle inscrit sur le schéma du circuit. Quelle est la valeur du résistor R1? R1 = 2 Ω U1 = 10 V U = R x I => 10 V = R x 5 A I1 = 5 A R = 10 V / 5 A = 2 Ω

24 74) Voici ce que fait Catherine durant l avant-midi le samedi: - Elle allume pendant 1 heure 18 minutes une lampe de 40 W. - Elle écoute une radio de 5,00 W pendant 54 minutes. - Elle prend une douche. - Elle demande à sa mère de faire une lessive à l eau tiède. Le tableau ci-dessous nous renseigne l énergie électrique consommée lors de certaines activités. Quelle est l énergie électrique totale qui a été utilisée ce samedi matin? Et = 5 046,5 Wh Et = Elampe + Eradio + Edouche + Elessive et E = P x t Et = Plampe x tlampe + Pradio x tradio Wh Wh Et = 40 W x 78 min / 60 min/h + 5,00 W x 54 min/60 min/h Wh Et = 5 046,5 Wh 75) L étiquette du séchoir à cheveux d Émilie indique qu il fonctionne brancher à une prise de courant de 120 V et que sa puissance est de W. Cela prend 15 minutes à Émilie pour se sécher les cheveux. Quelle est l énergie, en joules, dépensée par ce séchoir? U1 = 120 V E = P x t P = W E = W x 15 min x 60 s/min t = 15 min E = J E = J 76) Un élément d un poêle électrique (U = 240 V) a une puissance de W. Quelle est la valeur de la résistance de cet élément? R = 48,0 Ω U1 = 240 V P = U x I P = W W = 240 V x I I = W / 240 V = 5,00 A R = U / I R = 240 V / 5,00 A = 48,0 Ω

25 77) Ce tableau contient des matériaux et leur facilité à capter des électrons (e-): Matériaux Facilité à capter des électrons caoutchouc ébonite coton soie laine verre Sarah effectue les manipulations suivantes: 1 ) Elle frotte un morceau de caoutchouc (-) avec un morceau de coton (+); 2 ) Elle frotte un morceau d ébonite (-) avec un morceau de laine (+); 3 ) Elle frotte un morceau de verre (+) avec un morceau de soie (-). a) Que se passera-t-il si elle approche le morceau de caoutchouc du morceau d ébonite? Ils se repoussent Pourquoi? parce que le morceau de caoutchouc et le morceau d ébonite sont, tous les deux chargés négativement. b) Que se passera-t-il si elle approche le morceau de verre du morceau d ébonite? Ils s attirent Pourquoi? parce que le morceau de verre est chargé positivement et le morceau d ébonite est chargé négativement. c) Que se passera-t-il si elle approche le morceau de caoutchouc du morceau de verre? Ils s attirent Pourquoi? parce que le morceau de caoutchouc est chargé positivement et le morceau de verre est chargé positivement. 78) A-t-on un circuit en série ou en parallèle? (Dessinez le schéma pour le voir.)

26 Chap. 8) Électromagnétisme 79) Quand a-t-on un objet qu on peut qualifier de: a) magnétique? lorsque l objet attire ou est attiré par d autres objets. b) ferromagnétique? lorsque l objet est attiré par d autres objets. c) non magnétique? lorsque l objet n attire pas ni n est attiré par d autres 80) Quelles sont les substances ferromagnétiques? Les substances contenant du fer (Fe), du nickel (Ni) ou du cobalt (Co) ou un alliage fait d un de ces métaux. 81) Quelle est la loi d attraction/répulsion entre 2 aimants? 1 ) Les pôles identiques se repoussent. 2 ) Les pôles contraires s attirent. 82) Le schéma ci-dessous illustre un aimant droit et quatre boussoles. Laquelle de ces boussoles est orientée correctement? la boussole 3 83) Quelles substances sont ferromagnétiques FM? Quelles substances sont non magnétiques NM? (NM) Graphite (NM) Ebonite (FM) Nickel (NM) Argent (NM) Vinyle (NM) Bois (FM) Acier (FM) Fonte (NM) Verre (NM) Etain (FM) Fer doux (NM) Papier (NM) Or (NM) Laiton (FM) Cobalt 84) Parmi les énoncés suivants, lesquels sont des phénomènes magnétiques M? Lesquels sont non magnétiques NM? ( NM ) La poussière adhère à un écran de téléviseur. ( M ) La vis colle à un tournevis. ( M ) Les porte des armoires adhèrent au fermoir. ( NM ) Les bas sont collés ensemble en les sortant de la sécheuse. ( M ) Un beau Snoopy plastifié retient des notes sur le réfrigérateur.

27 Chap. 9) Énergie 85) Selon la loi de conservation de l énergie, l énergie ne peut être ni créé ni détruite mais seulement transformée d une forme à une autre. C est pourquoi l énergie mécanique (Em) est toujours égale à la somme de l énergie potentielle (Ep) et de l énergie cinétique (Ek). (Em = Ep + Ek) 86) a) Qu est-ce que le rendement énergétique? Le rendement énergétique c est le pourcentage de l énergie consommée par une machine ou un système qui a été converti en énergie utile. b) Comment le calcule-t-on? R = énergie utile x 100 énergie consommée 87) Sandrine analyse différents appareils électriques pour déterminer celui qui a le meilleur rendement énergétique. Elle constate lors d un test qu un des appareils consomme J d énergie et qu il en perd J en même temps. Quel est le rendement énergétique de cet appareil? R = 68,0556 % Econs = J Eperdue = J Eperdue = Econs - Eutile => J = J - Eutile Eutile = J J = J R = énergie utile x 100 = J x 100 énergie consommée J R = 68, % 88) Le moteur électrique d une scie circulaire a un rendement de 85 %. Il fonctionne avec un courant électrique de 3,50 A. Pour couper un panneau de bois, Vincent utilise la scie pendant 1,50 minutes. Quelle quantité d énergie a été perdue? Eperdue = J I = 3,50 A Econs = U x I x t = 120 V x 3,50 A x 1,50 min x 60 s/min = J U = 120 V Eperdue = Econs - R = 100 % - 85 % = 15 % t = 1,50 V Eperdue = 15 % x J = J 89) Pour soulever un objet de 500 kg à une hauteur de 5,00 m, on a besoin de J. Pour ce faire, Olivier utilise une grue dont le rendement est de 90,0 %. Quelle est la quantité d énergie consommée par la grue? Econs = J Eutile = J R = énergie utile x 100 => 90 % = J x 100 R = 90 % énergie consommée Econs Econs = J x 100 = ,22222 J 90 %

28 90) Quelle différence y a-t-il entre la température et la chaleur? La température d un objet c est la mesure du degré d agitation de ses atomes ou de ses molécules. La température se mesure en degrés celsius ( C). La chaleur est un transfert d énergie thermique entre 2 objets (ou système) de température différente. la chaleur se mesure en joules (J). 91) Dites si les énoncés suivants sont VRAI ou FAUX. S il est faux, corrigez-le. a) Quand 2 objets sont mis en contact, l objet qui a la température la plus élevée transfère toujours de l énergie thermique à l objet qui a la température la plus basse. VRAI b) Quand la variation d énergie d un objet est négative, cela signifie que l objet a absorbé de la chaleur. FAUX, Quand la variation d énergie d un objet est négative, cela signifie que l objet a dégagé de la chaleur. 92) Votre brillant et génial professeur sort une petite cuillère d un tiroir et la plonge dans son café chaud. a) Lorsque la cuillère est mise en contact avec le café: 1- quelle substance transfère de la chaleur? le café Que se passera-t-il pour cette substance? Le café va perdre de la chaleur, sa température va diminuer. 2- quelle substance absorbe de la chaleur? la cuillère Que se passera-t-il pour cette substance? Cuillère va gagner de la chaleur, sa température va augmenter. b) Il dépose sa tasse de café dans la hotte pour donner son cours. À la fin du cours, il constate que son café est froid. Où est passée l énergie thermique perdue par le café? L énergie thermique (chaleur) perdue par le café a servi à chauffer les particules de gaz qui forment l air. Le café a donné sa chaleur à l air. VOILÀ! TU ES PRÊT(E) POUR L EXAMEN DU MARDI 18 JUIN 2013! AMUSE-TOI BIEN À L EXAMEN!