Table des matières. Les propriétés caractéristiques. Les changements de phases p.4 à 6. Les mélanges p.7 à 9. Les instruments de laboratoire p.

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1 Table des matières Les propriétés caractéristiques p.2-3 Les changements de phases p.4 à 6 Les mélanges p.7 à 9 Les instruments de laboratoire p.10 à 14 L utilisation de la balance p.15 à 18 La masse volumique p.19 à 23 Le ph p.24 Les tests d identification des liquides p Laboratoire sur l identification des liquides p.27 à 30 Les éléments, les atomes et les molécules p.31 à 39 Les changements physiques et chimiques p.40 à 47 La conservation de la matière p.48 à 54 Tableau périodique des éléments p.55 1

2 Activité 1 : Rappel de secondaire 1 Après avoir lu les pages 4, 5 et 6 de ton Volume Univers sec. 2, réponds aux questions suivantes : 1. Définissez ce qu est une propriété caractéristique: Une propriété caractéristique nous permet de faire trois choses : (voir p.5 Univers sec.2) Identifier une substance ou un objet. Exemple : Dans deux contenants identiques, on verse 100 ml d eau dans le premier et 100 ml d alcool dans l autre. À l œil, il est impossible de savoir lequel des contenants est rempli d eau. Pourtant, lorsqu on pèse les deux contenants, on constate tout de suite que l un des contenants est plus lourd que l autre. Lequel selon vous? Le contenant rempli d eau Expliquez : La masse volumique de l eau est plus élevée que celle de l alcool. En fait, chaque substance a sa propre masse volumique. Déterminer l usage qui peut être fait d une substance ou d un objet. Exemple : Le filament d une ampoule électrique est chauffé à blanc lorsque le courant le traverse, c est ce qui produit de la lumière. Ce filament est fait de Tungstène, un métal dont le point de fusion est très élevé(3422 ºC). Prévoir les effets d une substance sur son environnement. Exemple : l hydrogène est une substance qui réagit violemment avec l oxygène de l air lorsqu elle est chauffée à haute température. 2

3 2. Nommez des exemples de propriétés non caractéristiques et caractéristiques. (voir p.4-5 Univers sec.2) Propriétés non caractéristiques La masse Le volume La température L état (la phase) La grandeur La couleur La forme Propriétés caractéristiques La masse volumique Le point d ébullition Le point de fusion la dureté la solubilité Les empreintes digitales Le code génétique(adn) 3. Nommez la propriété qui est mise en évidence dans les situations suivantes et précisez s il s agit d une propriété caractéristique ou non caractéristique. Situation Propriété Non caractéristique ou caractéristique? a) une miche de pain pèse 400 g. masse Non-caractéristique b) l alcool éthylique bout à 78 C. Point d ébullition caractéristique c) Cette bouteille contient 750 ml de jus. Volume Non-caractéristique d) Le thermomètre dans l eau de la piscine indique 20 C. e) Dans 100 ml d eau, on peut dissoudre 36 g de chlorure de sodium(nacl), mais dans cette même quantité d eau on peut dissoudre jusqu à 40 g de nitrate de potassium(kno 3 ). f) 1cm 3 d or pèse 19,3 g, alors que 1cm 3 d aluminium pèse seulement 2,7 g. température solubilité Masse volumique Non-caractéristique caractéristique caractéristique g) Le mercure devient solide à -38,8 ºC. Point de solidification caractéristique h) On peut mettre jusqu à 2500 m 3 de béton dans cette bétonnière. Volume Non-caractéristique 3

4 4. La matière peut se présenter sous trois phases(ou états) : solide, liquide ou gazeuse. Afin de résumer ce concept, complétez le tableau suivant. (voir p Univers sec.1) Phase (état) solide liquide gazeuse Exemple Dessin des particules Volume? (défini ou non défini) Forme? (déterminée ou non déterminée) Défini Défini Non défini (variable) Définie Non définie Non définie Compressible ou Incompressible? Incompressible Incompressible Compressible Niveau d énergie des particules? Bas Moyen Élevé Mouvements possibles des particules? Vibrations seulement Vibrations et déplacements possibles Vibrations et déplacements très rapides dans tous les sens 4

5 5. Complétez le texte ci-dessous à l aide de la banque de mots suivante : Agitation, température, énergie, particules, passage, liquide, absorbe. Un changement de phase est le passage d une phase(solide, liquide, gazeuse) à une autre. Une substance peut changer de phase si elle absorbe ou perd de l énergie sous forme de chaleur. Ainsi lorsqu on chauffe un bloc de glace, ses particules acquièrent de l énergie et leur niveau d agitation augmente jusqu au point de leur permettre de glisser les unes contre les autres; c est le passage à l état. liquide La température d une substance est la mesure du degré d agitation de ses. particules 6. Dans le diagramme suivant, écrivez dans les rectangles le nom des trois phases et ensuite, inscrivez le nom du changement de phase correspondant à chaque flèche sur les lignes numérotées ci-dessous. (voir p. 6 Univers sec.2) Phase GAZEUSE 1. Condensation solide 2. Sublimation 3. Condensation 4. Vaporisation 5. Solidification 6. Fusion Phase 3 Phase SOLIDE 5 LIQUIDE 6 5

6 7. Inscrivez dans la flèche le changement de phase qui est décrit dans les situations suivantes. Ensuite, dans les rectangles, indiquez sous quelle phase(solide, liquide ou gazeuse) se trouve la substance avant et après le changement de phase. a) Quelques gouttes d alcool versées sur un comptoir disparaissent après quelques minutes. liquide évaporation gazeuse b) De la lave sortant d un volcan durcit au contact de l air. liquide solidification solide c) Du givre qui s est formé durant la nuit sur les vitres de ta voiture. gazeuse Condensation solide solide d) Lorsque Marie souffle sur le miroir de sa chambre, de la buée se forme à la surface de ce dernier. gazeuse Condensation liquide e) Après quelques semaines, les glaçons qu on a laissés dans le congélateur semblent avoir rapetissé! solide Sublimation gazeuse f) Lorsqu on allume une bougie, de la cire se met à couler sur son long. solide Fusion liquide 6

7 8. Vous préparez une boisson rafraîchissante en dissolvant une poudre aromatisée dans 1 litre d eau. Cette poudre contient du sucre, des sels minéraux, de l acide citrique, du colorant artificiel et des arômes artificiels. Nommez et définissez : a) le solvant : L eau Définition : C est la substance qui cause la dissolution et qui se trouve en plus grande quantité dans le mélange. b) les solutés : du sucre, des sels minéraux, de l acide citrique, du colorant artificiel et des Définition : C est la substance qui est dissoute et qui se trouve en plus petite quantité dans le mélange. c) la solution : La boisson rafraichissante Définition : C est un mélange homogène formé du solvant et des solutés. (voir p.6 Univers sec.2) 7

8 9. Un mélange est une association de plusieurs substances. Dites si les mélanges suivants sont homogènes ou hétérogènes. Expliquez votre choix dans chaque cas. (voir p.6 Univers sec.2) a) un mélange d eau et d huile : hétérogène Explique : on distingue deux parties différentes dans le mélange b) un sirop pour la toux : homogène Explique : le mélange est limpide et on ne distingue pas les différents ingrédients du sirop. c) de l eau d érable : homogène Explique : le mélange est limpide et on ne distingue pas les différents ingrédients. d) une boisson gazeuse : hétérogène Explique : on distingue deux phases différentes dans le mélange : les bulles(gaz) et l eau sucrée(liquide). e) de l air pur : homogène Explique : on ne distingue pas les différentes substances qui composent l air : Oxygène(21%), Azote(78%), CO 2, H 2 O f) une cuillère en acier(fer + carbone) : homogène Explique : on ne distingue pas les différents éléments qui composent la cuillère d acier. De plus, les constituants de l acier sont répartis uniformément. g) une lame de patin en acier qui commence à rouiller. hétérogène Explique : on distingue deux parties différentes dans le mélange: l acier(en gris) et la rouille(en orange). 10. Nommez des techniques de séparation des mélanges (p.6 Univers sec.2) Sédimentation + décantation tamisage filtration évaporation distillation centrifugation 8

9 11. Quelle(s) technique(s) de séparation des mélanges pourriez-vous utiliser pour séparer les mélanges suivants. Expliquez ensuite brièvement la méthode que vous avez choisi d utiliser. a) les cailloux du sable dans un mélange de terre? tamisage Explique : Les cailloux restent pris dans le tamis alors que le sable passe au travers. sédimentation + décantation b) Du gravier mélangé à l eau? sédiments décantat Explique : On laisse le gravier se déposer par gravité au fond du bécher. On peut ensuite verser l eau dans un deuxième bécher tout en conservant le gravier dans le premier. c) Le sel mélangé à l eau? Distillation Résidu (sel) Distillat (eau) Explique : En chauffant la solution d eau salée, l eau pure va quitter le mélange en s évaporant et sera transférée par un tube, dans une éprouvette froide où elle se condensera sous forme liquide. Le sel quand à lui, restera sous forme de cristaux blanc dans le contenant de départ. d) L alcool mélangé à l eau? Distillation Explique : En chauffant le mélange entre 78 C et 100 C, l alcool va s évaporer et sera transféré, grâce à un tube, dans un contenant froid où il se condensera. L eau quand à elle, demeurera dans le contenant de départ. e) La pulpe du jus d orange? filtration Résidu (pulpe) Filtrat Explique : La pulpe reste prise dans le filtre alors que le jus passe au travers. 9

10 Activité 2 : Les instruments de laboratoire Précisez le nom et la fonction des vingt instruments de laboratoire représentés aux pages 10 à 14. Aidez-vous de votre volume Univers sec.2 aux pages 237, 238, 247 et 255 au besoin. 1 2 Nom : cylindre gradué Nom : Entonnoir Fonction : (à quoi sert-il, quand dois-je l utiliser?) Sert à mesurer précisément des volumes de liquides Permet de verser un liquide dans un contenant à embouchure étroite. 3 4 Nom : Bécher Sert à entreposer, chauffer ou mélanger différentes substances. Nom : Spatule Permet de prendre et de verser de petites quantités de solide en poudre ou en granules. 10

11 5 6 Nom : Erlenmeyer Même fonction que le bécher, mais permet en plus la récupération des gaz à sa sortie. Il suffit de la combiner à un bouchon troué et un tube de verre. Nom : Tige de verre Sert à agiter différentes substances liquides. 7 8 Nom : éprouvette Sert à recueillir et à bien visualiser des substances en petite quantité. Permet de créer des mélanges ou des réactions à petite échelle. Nom : compte-goutte _ Permet le transfert d un liquide goutte par goutte dans un contenant, même s il est très étroit (éprouvette). 11

12 9 10 Nom : Flacon-laveur Utiliser lors du nettoyage du matériel de laboratoire. Sert de source d eau distillée. Nom : brosse Utiliser pour le nettoyage de contenants étroits(éprouvettes, cylindres gradués, erlenmeyers, ) Nom : pince à éprouvette Nom : support à éprouvettes Permet de saisir des éprouvettes de façon sécuritaire, surtout lorsqu elles ont chauffées. Permet d entreposer des éprouvettes de façon sécuritaire. 12

13 13 14 Nom : pince universelle Nom : Pince à becher Permet de fixer ou assembler plusieurs éléments(éprouvette, erlenmeyer, thermomètre, ) dans un montage de laboratoire. Permet de saisir des béchers de façon sécuritaire, surtout lorsqu ils ont été chauffés Nom : verre de montre_ Nom : brûleur à alcool Permet de chauffer certaines substances en petite quantité et à haute température. -Permet l observation de petits objets ou de substances en granules. -Utiliser lors des tests avec l acide. -Permet de déposer allumettes ou objets en flamme sans danger. 13

14 18 17 Nom : thermomètre Permet de mesurer la température de différentes substances. Nom : plaque chauffante Permet de chauffer à des niveaux variables, des substances liquides contenues dans un bécher ou une erlenmeyer a) Nom: tube de verre coudé b) Nom : bouchon troué Ensemble, ces deux objets permettent de récupérer les substances gazeuses à la sortie d un contenant étroit (éprouvette, erlenmeyer, ) Nom : support universel Combiné à des pinces universelles, il permet l assemblage de plusieurs éléments dans un montage de laboratoire. 14

15 Activité 3 : L utilisation de la l balance Partie A : Peser des objets de formes définies Votre enseignant vous présente 20 objets à l avant de la classe. Vous devez, en équipe de 2, peser tous ces objets à l aide des balances rangées dans les armoires sous vos comptoirs de laboratoire. Dans le tableau de la page suivante, vous consignerez la masse de chaque objet en affichant le résultat jusqu au centième de gramme, accompagné de son unité de mesure! Mais avant de commencer la pesée des objets, lisez et complétez les exemples qui suivent. Voici quelques exemples d erreurs d affichage les plus fréquents : Exemples Une masse de 3 g devrait s écrire 3,00 g Une masse de 34,50 devrait s écrire 34,50 g Une masse de 100,024 g devrait s écrire 100,24 g Explications La balance est précise au centième de gramme, on affiche donc les résultats jusqu à cette position. En science, toute valeur mesurée doit être affichée avec ses unités de mesure. Une balance précise jusqu au centième de gramme ne peut afficher un résultat au millième de gramme! Les résultats suivants ont été mesurés à l aide d une balance précise au centième de gramme près. Toutefois, tous ces résultats comportent une erreur d affichage, à vous de les corriger en respectant les règles du tableau ci-dessus. a) 16,6 g devrait s écrire 16,60 g b) 204,56 devrait s écrire 204,56 g c) 23, 056 g devrait s écrire 23,56 g d) Huit dixièmes de gramme devrait s écrire 0,80 g e) Huit centièmes de gramme devrait s écrire 0,08 g f) 0,2 g devrait s écrire 0,20 g g) 21 g devrait s écrire 21,00 g h) 0,28 devrait s écrire 0,28 g 15

16 Rappel : N oubliez pas d ajuster votre balance avant de peser! Objets(inscris leur nom) masse Note : Pour vérifier si tes résultats sont valables, vous pouvez les comparer avec ceux de la liste à l avant. 16

17 ENRICHISSEMENT Partie B : Peser des substances en poudre ou en granules.. Pour poursuivre cette activité, vous devrez peser exactement 0,25 g de sable à l aide d une nacelle et des échantillons de sable fournis en classe. Vous devez écrire la démarche complète qui vous a permis d obtenir la masse de sable désirée. Indiquer également le matériel de laboratoire utilisé pour réaliser votre démarche. Démarche (description des manipulations et du matériel ): 1. Ajuster la balance. 2. Peser la nacelle vide. Noter : 3. Ajuster les curseurs de la balance à la masse totale(nacelle + sable). 4. À l aide de la spatule, ajouter du sable dans la nacelle jusqu à l équilibre de la balance. Tableau des résultats : Masse de la nacelle vide (g) Masse du sable seul (g) Masse totale (g) Faites approuver votre pesée par votre enseignant(e). 17

18 Partie B : Peser des substances sous forme liquide. À l aide de la balance et d un cylindre gradué, vous devez trouver la masse de 10 ml d eau distillée. Vous devez écrire la démarche complète qui vous a permis de peser votre liquide. Indiquer également le matériel de laboratoire utilisé pour réaliser votre démarche. Démarche (description des manipulations et du matériel ): 1. Ajuster la balance. 2. Peser le cylindre gradué vide. Noter le résultat : 3. Verser exactement 10 ml d eau dans le cylindre et peser le tout. 4. Noter le résultat : 5. Soustraire la masse du cylindre vide à celle du cylindre plein. Noter Tableau des résultats : Masse du cylindre avec le liquide (g) Masse du cylindre vide (g) Masse du liquide (g) 16,75 g 6,75 g 10,00 g 18

19 Capsule sur la masse volumique. 1. Après avoir manipulé les briquettes de cuivre et d aluminium que votre enseignant vous a remis, répondez aux questions suivantes : a) Que constatez-vous en premier lieu en manipulant ces briquettes? La briquette de cuivre paraît nettement plus lourde. b) Qu ont en commun ces deux briquettes? Leur volume c) À l aide de ta règle, déterminez les dimensions des briquettes et inscrivez-les sur la figure suivante : L = 5,0 cm h = 1,2 cm l = 1,2 cm d) Remplissez tout le tableau suivant Substances Cuivre Aluminium Numéro atomique Symbole chimique Cu Al La masse m (g) 70,65 g 21,40 g Le volume v (cm 3 ) v = l x h x L La masse volumique ρ (g/cm 3 ) ρ = m v 7,2 cm 3 7,2 cm 3 9,8 g/cm 3 2,9 g/cm 3 e) Le calcul de la masse volumique de chaque briquette m apprend qu un volume de 1 cm 3 de cuivre contient 9,8 g de matière, alors que 1 cm 3 d aluminium ne contient que 2,9 g de matière. C est pourquoi on dira que le cuivre est plus dense que l aluminium. Il y a davantage de matière entassée dans 1 cm 3 de cuivre que dans 1 cm 3 d aluminium. Illustrez cette différence de densité dans les cubes ci-dessous en y dessinant des particules de matière : note : densité = masse volumique 9,8 g 2,9 g 1 cm 3 de cuivre 19 1 cm 3 d aluminium

20 ENRICHISSEMENT 2. Votre enseignant vous remet maintenant une briquette faite d un métal inconnu. À l aide de la balance, d une règle et des informations affichées dans le tableau cidessous, déterminez de quel métal ou alliage pourrait être composée la briquette qu on vous a remise. Métal ou alliage Masse volumique (g/cm 3 ) fer 7,86 cuivre 8,92 aluminium 2,70 plomb 11,35 zinc 7,15 étain 7,29 laiton 7,30 à 8,80 acier 7,50 à 8,10 La briquette est probablement faite de : Explications et calculs : 20

21 3. Observez bien les démonstrations que votre enseignant vous présente à l avant et répondez aux questions suivantes. a) Expliquez ce qui se produit avec l huile et l eau une fois mélangés. La masse volumique de l huile est plus faible que celle de l eau. C est pourquoi en les mélangeant, l huile flottera sur l eau, créant un mélange hétérogène. b) Expliquez le comportement de l œuf lorsqu il est déposé dans un mélange d eau douce et d eau salée. La masse volumique de l œuf est plus grande que celle de l eau douce, mais plus faible que celle de l eau salée. Ainsi, lorsqu on plonge l œuf dans le mélange, il s enfonce dans l eau douce, mais lorsqu il rencontre la couche d eau salée il s immobilise. c) Dans le schéma suivant, dessinez des particules de matières dans les deux contenants, afin d illustrer la différence de masse volumique(ou de densité) entre l eau distillée et l eau salée. Utilisez deux couleurs différentes pour illustrer les particules d eau et de sel. 10 ml d eau distillée 10 ml d eau salée d) À quel type de mélange peut-on associer l eau salée? Homogène (solution) Expliquez : À l œil, on ne distingue pas le sel et l eau dans le mélange. Le soluté(sel) est réparti uniformément dans le mélange. e) Pourquoi flotte-t-on très facilement dans l eau de la mer Morte? L eau de la mer Morte est encore plus salée que celle des autres océans. La densité de cette eau est donc très élevée, c est pourquoi on s y enfonce beaucoup moins. 21

22 Activité 4 : La masse volumique des liquides Partie A : La masse volumique de l eau distillée Vous devez maintenant déterminer expérimentalement la masse volumique de l eau distillée, en utilisant des volumes de 5 et 8 ml de liquide. Décrivez toutes les manipulations nécessaires à cette tâche et inscrivez ensuite tes résultats dans le tableau. Rappel : On calcule la masse volumique ρ d une substance en divisant sa masse m (en g) par son volume v (en ml). Formule : ρ = m v (en g/cm 3 ou g/ml) Démarche (description des manipulations et du matériel ): 1. Ajuster la balance. 2. Peser le cylindre gradué vide. Noter le résultat : 3. Verser exactement 5 ml d eau distillée dans le cylindre et peser le tout. Noter le résultat : 4. Soustraire la masse du cylindre vide à celle du cylindre plein. Noter. 5. Diviser la masse du liquide par son volume. Noter le résultat. 6. Répéter les étapes 1 à 5 avec un volume de 8 ml. Tableau des résultats : Masse du cylindre Masse du cylindre Masse du liquide Volume du liquide Masse volumique avec le liquide (g) vide (g) (g) (ml) (g/ml) 13,98 9,07 4,91 5 0,98 17,15 9,07 8,08 8 1,01 15 masse volumique moyenne = 1,00 g/ml Exemple de Calculs pour la masse volumique(pour 8 ml) : ρ = m v ρ = 8,08 g 8 ml ρ = 1,01 g/ml Question : La masse volumique d un liquide dépend-elle du volume de liquide utilisé? non Explique : La masse volumique est unique à chaque substance et qu on utilise un volume de 5 8 ou 15 ml pour la calculer, on arrive à la même valeur à quelques centièmes près. 22

23 Partie B : La masse volumique de l eau salée Refaites l activité de la page précédente, mais cette fois, en utilisant de l eau salée au lieu de l eau distillée. Démarche (description des manipulations et du matériel ): 1. Ajuster la balance. 2. Peser le cylindre gradué vide. Noter le résultat : 3. Verser exactement 5 ml d eau salée dans le cylindre et peser le tout. Noter le résultat : 4. Soustraire la masse du cylindre vide à celle du cylindre plein. Noter. 5. Diviser la masse du liquide par son volume. Noter le résultat. 6. Répéter les étapes 1 à 5 avec un volume de 8 ml. Tableau des résultats : Masse du cylindre avec le liquide (g) Masse du cylindre vide (g) Masse du liquide (g) Volume du liquide Masse volumique (g/ml) (ml) 15,10 9,21 5,93 7 1,18 18,41 9,21 9, ,21 16 masse volumique moyenne = 1,20 Exemple de Calculs pour la masse volumique(pour 5 ml) : ρ = m v ρ = 5,93 g 5 ml ρ = 1,18 g/ml Questions : 1. D après vous, deux substances différentes peuvent-elle avoir la même masse volumique? non Explique : La masse volumique est unique à chaque substance ; c est une propriété caractéristique. 2. Selon vous, l eau salée flotte-t-elle sur l eau? non Explique : La masse volumique de l eau salée est plus élevée que celle de l eau distillée, donc c est plutôt l eau distillée qui aurait tendance à flotter sur l eau salée. 23

24 Petit rappel sur le ph. ( Lire le volume Univers de sec.1 p.27 à 29 avant de répondre) 6 L acidité et la basicité Pages 27 à 29 Pages 268 à 270 DÉFINITION Un acide est une substance qui une fois dissoute dans l eau, donne une solution dont le ph est inférieur à 7. Une base est une substance qui une fois dissoute dans l eau, donne une solution dont le ph est supérieur à 7. Une substance neutre est une substance qui une fois dissoute dans l eau, donne une solution dont le ph est exactement 7. MESURE DE L ACIDITÉ ET DE LA BASICITÉ Elle est exprimée par le ph. Zones Valeurs Échelle du ph Exemples ERPI Reproduction et modifications autorisées Basique Acide Neutre 1 2 Substances acides : boissons gazeuses, vinaigre, jus d orange, jus de tomate,... Substance neutre : 7 eau distillée, l éthanol, eau sucrée, eau salée Substances basiques : Bicarbonate de sodium, 11 savon, Détergents (windex, eau de javel ) * Ces quelques couleurs du ph sont données à titre de repères. 13

25 Tests s d identifications des liquides 1. Test des papiers tournesol Comment faire? Il suffit de tremper les papiers tournesol rouge et bleu dans la solution à analyser et de noter la couleur que prennent les deux papiers immédiatement après être sorti du liquide. Très important de faire le test avec les deux papiers tournesol, le rouge et le bleu! Résultats possibles (Remplis le tableau suivant après avoir observé les démonstrations faites par ton enseignant avec les trois types de liquides(acide, neutre et basique). Réaction du Réaction du Types de liquides tournesol bleu tournesol rouge solutions acides ph < 7 Exemples : jus de citron, vinaigre, boissons gazeuses, devient rouge Reste rouge Liquides ou solutions neutres ph = 7 Exemples : eau salée, eau distillée, alcool, eau sucrée, Reste bleu Reste rouge solutions basiques ph > 7 Exemples : détergents, savons, solution de bicarbonate de sodium Reste bleu te bleu Devient bleu 25

26 2. Test de la conductibilité électrique. Comment faire? Il suffit de tremper les électrodes du conductimètre dans la solution à analyser et de noter l intensité du clignotement produit par l ampoule du conductimètre. Lorsque le clignotement est intense et rapide on considère que la solution est conductrice d électricité. conductimètre Les solutions acides, basiques et salines conduisent le courant électrique(elles font clignoter fortement le conductimètre). D autres substances comme l eau sucrée, l alcool et L eau distillée ne conduisent pas le courant électrique(elles font clignoter très faiblement ou pas du tout le conductimètre). 3. Test de la masse volumique (voir activité 4 pages 20 et 21). Trouver la masse volumique d un liquide revient à trouver la masse(en g) d un seul millilitre de ce liquide. Comment faire? La masse volumique ρ d un liquide s obtient en divisant sa masse m (en g) par son volume v (en ml). Son unité de mesure est donc le g/ml ou le * g/cm 3. * 1 ml = 1 cm 3 ρ = m v 26

27 Activité 5 : l identification des liquides (Test de révision pour l examen de laboratoire.) 1. Problème : On vous présente 3 liquides inconnus à l avant de la classe, étiquetés A, B, et C. À l aide du matériel fourni à votre poste de travail et de la liste de propriétés des liquides de la page 30, on vous demande de déterminer si ces trois liquides pourrait faire partie des substances affichées sur la liste p.30. a) À partir de la mise en situation, résumez en vos mots le problème à résoudre? Je dois faire différents tests en laboratoire sur trois liquides inconnus(a, B et C). afin de déterminer s ils pourraient faire partie de la liste des liquides présentée à la page 30. b) Résumez en quelques lignes ce que vous comptez faire pour résoudre ce problème (Quel type d informations ou de résultats devrez-vous chercher? Que ferez-vous avec ces résultats pour résoudre le problème posé?). Après avoir déterminé expérimentalement la masse volumique, le ph et la conductibilité des liquides A, B et C, je comparerai ces propriétés avec celles des liquides affichés à la page 30. Je pourrai alors dire si les liquides inconnus font partie de cette liste ou non. 2. Hypothèse (y-a-il des liquides dont vous pourriez prédire l identité à première vue?) : Réponses variables 27

28 3. Démarche Description des manipulations et du matériel utilisé : 1. Ajuster la balance. 2. Peser le cylindre gradué vide à l aide la balance et noter le résultat. 3. Verser exactement 10 ml du liquide inconnu A dans le cylindre gradué, peser le tout et noter le résultat. 4. Soustraire la masse du cylindre vide à celle du cylindre plein, noter le résultat. 5. Verser environ 20 ml du liquide inconnu dans un bécher de 50 ml et tremper le conductimètre dans le contenu du bécher. Noter le résultat. 6. Tremper ensuite les papiers tournesol rouge et bleu dans le liquide du bécher et noter les résultats. 7. Rincer tout le matériel et répéter les étapes 1 à 6 avec les autres liquides. 4. Tableau des résultats Liquides Masse du cylindre avec le liquide (g) Masse du cylindre vide (g) Masse du liquide (g) Volume du liquide (ml) Réaction au tournesol rouge Réaction au tournesol bleu Clignottement du conductimètre A 17,30 7,32 9,98 10 Reste rouge Devient rouge fort B 18,70 7,32 11,88 10 Reste rouge Reste bleu fort C 15,15 7,32 7,83 10 Reste rouge Reste bleu nul 28

29 5. a) Traitement des résultats. Liquide Sa masse volumique? Son ph? Sa conductibilité? ρ 0,99 g/ml ph : acide Conduit bien A Calcul complet : Justification : Justification : 9,88 g 10 ml = 0,988 g/ml Le tournesol bleu est devenu rouge Le conductimètre clignote fortement B Calcul complet : ρ 1,19 g/ml 11,88 g 10 ml = 1,188 g/ml ph : neutre Justification : Le liquide n a aucun effet sur les tournesols Conduit bien Justification : Le conductimètre clignote fortement C Calcul complet : ρ 0,78 g/ml ph : neutre Justification : Ne conduit pas Justification : 7,83g 10 ml = 0,783 g/ml Le liquide n a aucun effet sur les tournesols Le conductimètre clignote très faiblement b) Questions d analyse: Justifiez vos réponses en vous appuyant sur au moins deux résultats expérimentaux! 1. D après vous, le liquide A pourrait-il être de l éthanol? non Justifiez : La masse volumique de mon liquide est plus élevée que celle de l éthanol. De plus, l éthanol est une substance neutre alors que mon liquide est acide. Enfin, contrairement à mon liquide, l éthanol n est pas conducteur. Quelle serait la nature la plus probable du liquide A? Solution acide 2. D après vous, le liquide B pourrait-il être de l eau distillée? non Justifiez : La masse volumique du liquide B est plus élevée que celle de l eau distillée. De plus, l eau distillée est une substance faiblement conductrice alors que le liquide B conduit. Quelle serait la nature la plus probable du liquide B? Eau salée 3. D après vous, le liquide C pourrait-il être de l éthylène glycol? non Justifiez : Même si le liquide C est neutre et non conducteur comme l éthylène glycol, sa masse volumique est nettement plus faible que celle de l éthylène glycol. Quelle serait la nature la plus probable du liquide C? Éthanol 29

30 Liste de quelques caractéristiques de substances liquides. Masse volumique (g/ml) Autres caractéristiques Éthanol 0,79 Incolore. Substance neutre (ph = 7). Ne conduit pas le courant électrique. Eau distillée 1,00 Incolore Substance neutre (ph = 7). Ne conduit pas(ou très peu) le courant électrique. Solution basique 1,00 Incolore. Substance basique (ph > 7). Conduit le courant électrique. Solution acide 1,00 Incolore Substance acide (ph < 7). Conduit le courant électrique. Éthylène glycol 1,11 Incolores Substance neutre (ph = 7). ne conduit pas le courant. Eau salée Entre 1,05 et 1,20 Incolore Substance neutre (ph = 7). Conduit le courant électrique. Glycérine 1,26 Incolore Substance neutre (ph = 7). Ne conduit pas(ou très peu) le courant électrique. 30