A) Atomes et molécules

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1 Décrire les molécules avec les atomes Repérer les symboles des atomes Lire et écrire les formules des molécules Connaître quelques molécules (H2O, CO2, O2, CH4, C4H10) Décrire le comportement des atomes lors d une transformation chimique Trouver toutes les informations d une équation Ajuster d une équation en expliquant son raisonnement Savoir qu aucun atome ne disparaît lors d une transformation chimique Savoir que la masse ne varie pas lors d une transformation chimique A) Atomes et molécules B) Réaction et atomes Exercice 1 : Symbole atomes Livre 3 p 97 Exercice 2 : Formules molécules Livre 4 p97 Exercice 3 : Formules molécules Exercice 4 : Formules molécules 1) Combustion du carbone Rappel : Lors de la combustion du carbone dans le dioxygène : Le dioxygène et le carbone disparaissent : ce sont les réactifs 23/31

2 Le dioxyde de carbone apparaît : c est le produit. Il existe plusieurs façons de résumer cette transformation chimique : Réactifs Produits Bilan : Carbone + Dioxygène Dioxyde de carbone Atomes et molécules : + Equation : C + O 2 CO 2 A retenir: Durant une transformation chimique les atomes des réactifs se réorganisent pour former les produits. 2) Combustion du méthane Consignes : refaites le même raisonnement (réactifs et produits, bilan, schéma de molécules, équation) avec la combustion du méthane Durant la combustion du méthane : Réactifs : méthane (CH 4 ) et dioxygène (O 2 ) Produits : eau (H 2 0) et dioxyde de carbone (CO 2 ). Réactifs Produits Dioxyde de Bilan : Méthane + Dioxygène + Eau carbone Atomes et molécules : + + Equation CH O 2 CO H 2 O Remarques : Pour former les produits, plusieurs molécules de chaque type peuvent disparaître ou apparaître. L équation de la réaction doit donner le nombre de molécules ayant réagit et étant produites. Exercice 5 : Equation méthane Livre 6 p97 3) Combustion complète du butane Réactifs Produits Bilan : Butane + Dioxygène Dioxyde de carbone Eau 24/31

3 Atomes et molécules : + + Consigne : Ecrivez l équation de cette transformation chimique Equation 2 C 4 H O 2 8 CO H 2 O Consigne : Que signifie le 13 de l équation? Que signifie le 8 de l équation? Décrivez ce qui arrive à chacun des atomes contenus dans les réactifs. Vérifiez qu aucun atome n a disparu ou n est apparu. Le 13 signifie que quand 2 molécules de butane disparaissent alors 13 molécules de dioxygène Le 8 signifie que quand 2 molécules de butane disparaissent alors 10 molécules d eau apparaissent des réactifs se séparent. 25/31

4 Chaque atome de carbone se lie avec deux atomes d oxygène pour former du dioxyde de carbone. d hydrogène se lient par deux à un atome d oxygène pour former de l eau On peut compter les atomes avant et après réaction 2 C 4 H O 2 8 CO H 2 O Nombre de Carbone 2 4=8 8 1=8 Nombre d Oxygène 13 2= =26 Nombre d Hydrogène 2 10= =20 Exercice 6 : Molécules tranfo Phi et X Exercice 7 : Conservation atomes Livre 16 p 99 Exercice 8 : Molécules tranfo Phi et X Livre 14 p99 Exercice 9 : Conservation atomes C) Ajuster les coefficients des équations Consigne : remplir les trous par «atomes» ou «molécules» 26/31

5 - Ajuster les coefficients des équations Le but : On doit avoir autant de chaque type d dans les réactifs que dans les produits, c'est-à-dire autant de chaque type d avant et après la flèche. La méthode : remplir par «atome» ou «molécule» 1. On identifie les 2. On compte des 3. On repère où il manque des 4. On augmente le nombre de 5. On recommence le 2. Cl2 + I2 ICl Na + O 2 Na 2 O Cl2 + I2 ICl Na + O 2 Na 2 O Les règles : Plusieurs peuvent disparaître ou apparaître : on modifie le nombre devant les. On ne modifie pas les formules des : on ne change jamais les nombre à l intérieur ou après les. Exercice : Ajuster les 3 équations suivantes 1. P 4 + O 2 P 4 O Cl 2 + C 2 H 2 C + HCl 3. HI + HIO 3 H 2 O + I 2 Exercice 10 : Ajuster équation Livre 18 p99 Exercice 11 : Ajuster équation Exercice 12 : Ajuster équation D) Masse et volume lors d une transformation chimique Ca 2+ + CO C 2H 4O 2 Ca 2+ + CO C 2H 3O H 2O CaCO C 2H 4O 2 CO 2 + CaC 4H 6O 4 + H 2O Carbonate de calcium + Acide éthanoïque Dioxyde de carbone+ Ethanoate de calcium + Eau Hypothèse: Une transformation chimique est juste un réarrangement d atome : aucun atome n est perdu donc leur masse ne change. 27/31

6 Consigne : Expliquez la démarche de l expérience qui permet de vérifier cette hypothèse. Expérience : On place un morceau de craie dans du vinaigre : il se forme un gaz du dioxyde de carbone. On place sur le récipient où a lieu la réaction un ballon et sur une balance Vinaigre Craie g Ballon dégonflé Transformation chimique g Ballon gonflé Observation : Le ballon se gonfle. La balance indique toujours la même valeur. Conclusion : Le volume peut varier lors d une réaction chimique. Par contre la masse totale ne varie pas lors d une transformation chimique. A retenir : la masse totale des produits qui apparaissent est égale à la masse totale des réactifs qui ont disparu. Exercice1 : Une usine de chauffage urbain brûle m C = 0,87 kg de charbon à la seconde. Elle consomme aussi m O = 2,32 kg de dioxygène par seconde. Le charbon est composé essentiellement d atome de carbone. 1. Quelle est la masse des réactifs? 0,87+2,32 = 3,19 La masse totale de réactif est de 3,19 kg. 2. Que peut-on dire de la masse des réactifs et des produits lors d une transformation chimique? Lors d une transformation chimique, la masse totale des réactifs qui disparaît est égale à la masse des produits qui apparaît. 3. Justifiez votre réponse avec les atomes. Lors d une transformation chimique, les atomes ne disparaissent pas mais ne font que se réarranger. Donc les atomes que l on pèse dans les réactifs disparus sont les mêmes que ceux que l on pèse dans les produits qui apparaissent. 4. Calculer la masse m de dioxyde de carbone produite en une seconde par l usine. Le dioxyde de carbone est le seul produit. La masse de dioxyde de carbone qui apparaît est donc égale à celle des réactifs qui disparaissent. La masse totale de dioxyde de carbone produite est donc de 3,19 kg Exercice 2 : La formation de rouille est une réaction chimique du fer avec le dioxygène de l air. Le bilan de cette réaction est : fer + dioxygène rouille Une masse de m F = 58 g de fer réagit en donnant m R = 69 g de rouille. 1. Que peut-on dire à propos des masses? Lors d une transformation chimique, la masse totale des réactifs qui disparaît est égale à la masse des produits qui apparaît. 2. Calculer la masse m de dioxygène qui a réagi. La masse de rouille qui apparaît est égale à la somme de la masse de fer et de dioxygène qui disparaît. Donc m R = m F + m donc m= m R - m F = = 11 La masse de dioxygène est donc 11 g. Exercice 3 : On laisse un bécher d eau de chaux à l air durant plusieurs jours posé sur une balance : elle blanchit au contact du dioxyde de carbone contenu dans l air. Le bilan de cette réaction : Hydroxyde de calcium + dioxyde de carbone carbonate de calcium + Eau 1. Comment évolue la masse du bécher et ce qu il continent? 28/31

7 La masse du bécher et ce qu il contient augmente. 2. Pourquoi? du dioxyde de carbone n étaient pas pesés avant la réaction. Lors de la réaction ils se réarrangent avec ceux de l hydroxyde de calcium et on les retrouve dans le carbonate de calcium et l eau. On les pèse après la transformation chimique. Exercice 13 : Réaction et masse Exercice 14 : Réaction et masse Exercice 15 : Réaction et masse La disparition de tout ou partie des réactifs et la formation de produits correspondent à un réarrangement d'atomes au sein de nouvelles molécules Lors des combustions, la disparition de tout ou partie des réactifs et la formation de produits correspondent à un réarrangement d'atomes au sein de nouvelles molécules Proposer une représentation adaptée (modèles moléculaires) sont représentés par des symboles Les molécules par des formules : O Les molécules par des formules : H2O Les molécules par des formules : CO Les molécules par des formules : C4H Les molécules par des formules : CH Communiquer à l'aide du langage scientifique Utiliser une représentation adaptée : coder pour écrire les formules chimiques Utiliser une représentation adaptée : décoder pour écrire les formules chimiques L'équation de la réaction précise le sens de la transformation présents dans les produits (formés) sont de même nature que dans les réactifs présents dans les produits (formés) sont de même nombre que dans les réactifs Utiliser une représentation adaptée : coder pour écrire les équations de réaction Utiliser une représentation adaptée : décoder pour écrire les équations de réaction Présenter et expliquer l'enchaînement des étapes pour ajuster une équation chimique La masse totale est conservée au cours d'une transformation chimique Participer à la conception d'un protocole ou le mettre en oeuvre Valider ou invalider l'hypothèse de conservation de la masse lors d'une transformation chimique. 29/31

8 Questions Chapitre 4 : - A quoi ressemble un atome? - Quelle taille a-t-il? - Qu est ce que le symbole d un atome? - Quel est le symbole du O, H, C, S, Cl, N - Quelle est la composition du acide acétique C 2 H 4 O 2 vitamine C C 6 H 8 O 6 glucose C 6 H 12 O 6 sorbitol C 6 H 14 O 6 aspirine C 9 H 8 O 4 ibuprofene C 13 H 18 O 2 acide stéarique C 18 H 36 O 2 saccharose C 12 H 22 O 11 éthanol C 2 H 6 O acétone C 3 H 6 O ether C 4 H 10 O vitamine A C 20 H 30 O nitroglycérine C 3 H 5 N 3 O 9 caféine C 8 H 10 N 4 O 2 aspartame C 14 H 18 N 2 O 5 vitamine B1 C 17 H 20 N 4 O 6 vitamine B9 C 19 H 19 N 7 O 6 quinine C 20 H 24 N 2 O 2 vitamine B3 C 6 H 5 NO 2 paracétamol C 8 H 9 NO 2 acide clavulanique C 8 H 9 NO 5 vitamine B6 C 8 H 11 NO 3 vitamine B5 C 9 H 17 NO 5 ecstasy C 11 H 15 NO 2 cocaïne C 17 H 21 NO 4 diméthylnitrosamine C 2 H 5 ON 2 DDT C 14 H 9 Cl 5 trichlorométhane CHCl 3 dichlorométhane CH 2 Cl 2 pénicilline C 9 H 12 N 2 SO 4 vitamine B8 C 10 H 16 N 2 SO 3 gliclazide C 15 H 21 N 3 SO 3 amoxicilline C 16 H 19 N 3 SO 5 gaz moutarde C 4 H 8 SCl 2 vitamine B1 C 12 H 17 ClSON 4 phosgène CCl 2 O Glyphosate C 3 H 8 NO 5 P Chlorophylle C 55 H 72 O 5 N 4 Mg Eosine C 20 H 6 Br 4 Na 2 O 5 - Quelle est la formule de l eau? - Quelle est la formule du dioxygène? - Quelle est la formule du dioxyde de carbone? - Quelle est la formule du butane? - Quelle est la formule du méthane? - Quels sont les symboles des atomes contenus dans : MgIBr, MgFBr, MgFI, CaIBr, CaFBr, CaFI, KI, NaF, NaI, LiI, LiF, - Que font les atomes lors d une transformation chimique? - Que peut-on dire du type et du nombre d atomes lors d une transformation chimique? - Que se passe-t-il pour les atomes de carbone, d hydrogène et d oxygène durant une combustion? - Que signifie le 1 er 2 dans 2 H 2 S + SO 2 2 S + 2 H 2 O - Que signifie le 3 er 2 dans 2 H 2 S + SO 2 2 S + 2 H 2 O - Quand on brûle du charbon (formé d atomes de carbone) a très haute température en présence du dioxygène de l'air, il forme du monoxyde de carbone de formule CO. Expliquez pourquoi ces équations ne correspondent pas à la transformation chimique : o 2Ca + O 2 2CaO o 2C+2O 2 2CO 2 o 2CO +2C O 2 o C +O 2 CO 30/31

9 Chimie quatrième / Que peut-on dire de la masse lors d une transformation chimique? Le vinaigre Nom Composition Acide orthophosporique H3PO4 Caféine C8H10N4O2 Acide citrique C6H8O7 Limonène C10H16 Lactose C12H22O11 Au contact du dioxygène (O2), le fer (Fe) rouille : il prend une teinte orangée. Cette matière est un oxyde de fer (Fe2O3). Fe Fe2O3 Fe Fe2O3 + O2 Fe + O2 Fe2O3 4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3 31/31