4e - CHAPITRE 4 - Les transformations et réactions chimiques

4e

Physique-chimie

Aurore FLICK

CHAPITRE 4 :

Les transformations et réactions chimiques

Contextualisation

Les réactions chimiques

Les combustions

Conservation des atomes

Évaluation

contextualisation

C'est l'été, il fait chaud et vous avez un peu faim : vous décidez de faire un barbecue ! Vous sortez votre barbecue du garage, vous ajoutez du charbon que vous faites bruler et vous grillez des saucisses. Quand vous éteignez le barbecue, vous remarquer qu'il y a moins de charbon qu'auparavant.Mais qu'est-il arrivé à ce charbon ?

PROBLÉMATIQUE DU CHAPITRE

Quelles sont les caractéristiques des transformations chimiques ?

Les réactions chimiques

Problématique

Que se passe-t-il lors d'une transformation chimique ?

Les réactions chimiques

Synthèse

Qu’est-ce qu’un système chimique ? Qu’est-ce qu’une transformation chimique ? Qu’est-ce qu’un réactif ?

Le système chimique est défini par l'ensemble des espèces chimiques qui sont contenues dans un espace donné.

Une transformation chimique est la modification d'un système chimique évoluant d'un état initial à un état final.

Les réactifs sont les espèces chimiques qui sont consommées lors d'une transformation chimique.

Les réactions chimiques

Synthèse

Qu’est-ce qu’un produit ? Qu’est-ce qu’un bilan d’une transformation chimique ?

Les produits sont les espèces chimiques qui sont formées lors d'une transformation chimique.

Le bilan d'une transformation chimique permet de résumer ce qu'il s'est passé dans un système chimique : le nom des réactifs qui se sont transformés est écrit à gauche d'une flèche, alors que le nom des produits formés est écrit à sa droite. La flèche a pour signification « donne ».

Les réactions chimiques

Synthèse

Qu’est-ce qu’une équation de réaction chimique ? Comment sont représenter les espèces chimiques dans une équation chimique ?

L'équation de réaction chimique modélise simplement ce qui se passe quand des espèces chimiques réagissent entre elles.

Les espèces chimiques y sont représentées par leurs formules chimiques (brutes, généralement) : Réactifs → produits

Les réactions chimiques

Synthèse

Une transformation physique est-elle une transformation chimique ?

Non, contrairement à une transformation chimique, lors d'un changement d'état (ou une transformation physique), la composition du système n'évolue pas.

la combustion

Problématique

Que se passe-t-il lors d'une combustion ?

Activité documentaire 2 page 111

la combustion

1) Propose un bilan de la combustion complète du méthane (également appelé « gaz naturel ») écrit sous la forme suivante : réactif 1 + réactif 2 → produit 1 + produit 2. 2) Fais de même pour la combustion incomplète du méthane. 3) Quels problèmes peut provoquer la respiration des produits d'une combustion incomplète ?

Méthane + Dioxygène -> Dioxyde de carbone + Eau

Méthane + Dioxygène -> Dioxyde de carbone + Eau + Monoxyde de carbone + Carbone en poudre

Des vertiges, maux de tête, troubles visuels, etc...

la combustion

4. Sonia lit sur le prospectus qu'il faut aérer son domicile au moins 10 minutes chaque jour et faire réviser régulièrement sa chaudière. Pour quelles raisons fait-on ces recommandations ?

Réviser : Pour prévenir une combustion incomplète du méthane.Aérer : Pour renouveler l'air et évacuer les polluants (CO2 et CO)

la combustion

Synthèse

Qu’est-ce qu’une combustion ? Qu’est-ce qu’un combustible ? Qu’est-ce qu’un comburant ? Quel est le troisième élément pour qu’une combustion démarre ?

Une combustion est une réaction chimique qui dégage de la chaleur entre un combustible et un comburant.

C’est une espèce chimique susceptible de brûler.

C’est une espèce chimique entretenant la combustion.

Une source d’énergie.

la combustion

Synthèse

Dessine le triangle du feu Donne un exemple de transformation chimique.

La combustion du butane est une transformation chimique car la composition du système chimique évolue : - À l'état initial, le système chimique est composé de butane et de dioxygène, - À l'état final, ces molécules ont été consommées, et de l'eau et du dioxyde de carbone se sont formés.

la combustion

Synthèse

Donne un exemple de réactifs. Donne un exemple de produits. Ecris le bilan de la combustion du butane.

Lors de la combustion du butane, le butane et le dioxygène sont consommés, ce sont donc les réactifs.

Lors de la combustion du butane, l'eau et le dioxyde de carbone sont formés, ce sont donc les produits.

Butane + Dioxygène → Eau + Dioxyde de carbone

Conservation des atomes

Problématique

Lors d'une transformation chimique, la matière est-elle conservée ?

Expérience

Conservation des atomes

Expérience

1) Qu’observes-tu lorsque la craie entre en contact avec le vinaigre ? 2) Compare les masses m1 et m2. 3) Pourquoi le ballon de baudruche gonfle-t-il ? 4) Pourquoi peut-on dire que cette expérience conduit à une transformation chimique ?

Des bulles de gaz se forment.

m1 et m2 sont identiques.

Car, au cours de la réaction, un gaz se forme.

Car le système système chimique évolue d'un état initial (vinaigre + craie) à un état final (formation d'un gaz).

Conservation des atomes

Expérience

5) Quels sont les deux réactifs de cette transformation ? 6) Pourquoi la transformation chimique finit-elle par s’arrêter? 7) Les corps ont été modifiés lors de la transformation chimique. Cela a-t-il eu une influence sur la masse ?

Le vinaigre et la craie.

Car toute la craie a été consommée.

Non, la masse, comme les atomes, se conservent au cours d'une transformation chimique.

Conservation des atomes

Synthèse

Au cours d'une transformation chimique, les atomes sont-ils conservés ? Qu’est-ce qu’un coefficient stœchiométrique ?

Oui, on retrouve les mêmes atomes du côté des réactifs et des produits.

Les coefficients stœchiométriques sont des nombres placés devant les formules chimiques des substances dans une équation chimique. Ils indiquent les proportions selon lesquelles les substances interagissent dans une réaction chimique.

Conservation des atomes

Synthèse

Ecris l’équation de réaction chimique de la combustion du butane. Au cours d'une transformation chimique, la masse est-elle conservée ? Quelle est la célèbre phrase de Lavoisier ?

CH4 + O2 → 2H2O + CO2En règle générale, l'équation d'une combustion s'écrit : CxHy + zO2 → (y/2)H2O + xCO2

Oui, la masse des réactifs qui disparaissent est égale à la masse des produits qui se forment : la masse se conserve.

Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.

ÉVALUATION