I. L eau sur la Terre L eau dans notre environnement Près de 70 % de la surface de la Terre (soit presque les 3/4) est recouverte par de l'eau (mers, océans, lacs, cours d'eau ), d où son surnom de planète bleue! Ces eaux de surface font partie de l'hydrosphère (hydro = eau, sphère = boule) qui correspond à l'ensemble des réserves d'eau disponibles sur Terre. L eau est répartie en 5 grands «réservoirs» : Remarque : Pour sa survie l'homme a besoin d'eau douce (pour vivre, boire, se laver, l agriculture ) or elle est minoritaire par rapport aux eaux salées. Les réserves d'eau douce sont donc très importantes et doivent être protégées. Elle n est pas inépuisable! II. Les états de l eau 1) Quels sont-ils? On distingue pour l'eau (et les autres substances) trois états différents: - A l'état solide on trouve la glace présente dans les glaciers, la banquise et la grêle. On trouve également la neige constituée de minuscules cristaux de glace, le verglas, le givre - A l'état liquide on trouve les cours d'eau, les mers, les océans, la pluie ainsi que les nuages et le brouillard constitués de minuscules gouttelettes d'eau, la rosée, la buée - A l'état gazeux on trouve la vapeur d'eau présente dans l'air mais invisible à l'œil nu. 2) Analyse du cycle de l eau L eau circule entre les différents réservoirs de l hydrosphère. Au cours de son cycle, l eau change d état, passant par l état solide, liquide ou gazeux.
Un changement d état est le passage d un état physique à un autre. FUSION VAPORISATION (évaporation) SOLIDE LIQUIDE GAZ SOLIDIFICATION III. Observons la structure de la matière CONDENSATION Etat de la matière La nature étant complexe on imagine une image simplifiée de la réalité. Cette image simplifiée constitue un modèle. a. Modèle du solide Les solides sont composés de particules serrées les unes contre les autres et accrochées ensemble. C est un état compact et ordonné ou les particules sont liées. b. Modèle du liquide Les particules des liquides sont tassées, mais elles peuvent glisser les unes sur les autres, car elles ne sont pas attachées. C est un état compact mais désordonné ou les particules sont faiblement liées. c. Modèle du gaz Un gaz est formé de particules peu nombreuses qui sont très espacées les unes des autres et qui se déplacent très vite. Elles subissent des millions de chocs par seconde entre-elles et contre les parois. C est un état dispersé et désordonné ou les particules sont non liées et très éloignées. IV. Propriétés des différents états de l'eau 1) La surface libre de l'eau Qu'est-ce qu'une surface libre? Quand un liquide est dans un récipient il est en contact avec les parois de ce dernier mais aussi avec l'air. La surface du liquide en contact avec l'air est aussi appelée surface libre. Dans un récipient immobile la surface libre de l'eau est toujours plane et horizontale quel que soit l inclinaison du récipient.
2) Propriétés de le l'état liquide Si de l'eau liquide est transvasée dans des récipients gradués de formes différentes on observe qu'elle épouse la forme du fond du récipient mais garde le même volume On dit que l'eau liquide possède un volume propre mais pas de forme propre. 3) Propriétés de l'état solide Si l'on transvase un glaçon d'un récipient à un autre on observe que sa forme ne change pas et par conséquent son volume non plus (à condition qu'il ne change pas). On peut dire dans ces conditions qu'un solide possède à la fois une forme propre et un volume propre. 4) Propriétés de l'état gazeux Un gaz enfermé dans un récipient occupe tout l'espace disponible dans ce dernier: il ne possède donc pas de forme propre. Si l'on enferme de l'air dans une seringue bouchée on peut déplacer le piston de cette dernière afin de diminuer le volume de l'air ou au contraire de l'augmenter: l'air est compressible il ne possède donc pas de volume propre En résumé: Remarque : Le sable (comme les autres substances constituées de poudre ou de grains) ont des propriétés qui se rapprochent de celles de liquides. Chaque grain possède toujours une forme et un volume propre mais le sable épouse la forme du récipient qui le contient : il ne possède donc pas de forme propre (comme un liquide). Cependant contrairement aux liquides sa surface libre ne reste pas forcément plane et horizontale.
V. Test de l eau : Le sulfate de cuivre anhydre Pour effectuer un test de reconnaissance on utilise une substance chimique: Le sulfate de cuivre anhydre. Il s'agit d'une poudre de couleur blanche. Remarque: le terme anhydre est formé de "an" (préfixe privatif) de "hydre" qui veut dire "eau". Il s'agit donc de sulfate de cuivre qui privé d'eau. "anhydre" est donc presque synonyme de déshydraté. Lors de sa manipulation, comme lors de toutes les manipulations de produits chimiques, il faut faire attention à la dangerosité des produits utilisés. 1. Que se passe-t-il si l'on verse de l'eau sur du sulfate de cuivre anhydre? Le sulfate de cuivre qui a été au contact de l'eau devient bleu. Il devient du sulfate de cuivre hydraté. Ce changement permet de détecter l'eau lors d'un test de reconnaissance 2. Que se passe-t-il si l'on chauffe du sulfate de cuivre hydraté? Le sulfate de cuivre hydraté est une poudre de couleur bleue contenant de l'eau On remarque alors que lorsque le sulfate de cuivre se déshydrate, après évaporation il devient anhydre blanc. 3. Comment réaliser un test de reconnaissance de l'eau? Méthode pour réaliser un test de reconnaissance de l'eau sur un liquide:
Méthode pour réaliser un test de reconnaissance de l'eau sur un solide: Dans chaque cas si le sulfate de cuivre devient bleu on peut conclure que la substance contient de l'eau. Remarque : si la substance sur laquelle on effectue le test possède une couleur cela peut modifier la couleur qui apparait. Par exemple si un liquide possède une couleur jaune celle-ci peut se combiner à la couleur bleue afin de donner une couleur verte. 4. Carte d'identité de l'eau NOM : eau FORMULE : H2O COULEUR : incolore ODEUR : inodore SAVEUR : insipide MASSE D'UN LITRE D'EAU : 1kg ETAT à 20 C : liquide TEMPERATURE DE SOLIDIFICATION : 0 C TEMPERATURE D'EBULLITION : 100 C TEST DE RECONNAISSANCE : le sulfate de cuivre anhydre bleuit en présence d'eau