TRANSFORMATION PHYSIQUE, TRANSFORMATION CHIMIQUE
1 LES TROIS ÉTATS DE LA MATIÈRE :
2 LES CHANGEMENTS D’ÉTAT :
- Pour le cas de la fusion du glaçon précédent, on peut écrire une équation comme :
\(H_{2}O_{(s)} \to H_{2}O_{(l)}\)
3 TRANSFORMATION PHYSIQUE OU CHIMIQUE :
3.1 Quelle est la différence entre une transformation physique et chimique ?
- Sur la photo précédente,
- 1. La situation 1 (l’eau qui bout) est-elle l’illustration d’une transformation physique ou chimique ? Quel est ici le nom du changement d’état ? En écrire l’écriture symbolique, l’équation. Ce changement d’état est-il une transformation endothermique ou exothermique ?
- Qu’en est-il de la situation 2 (le méthane qui brûle, c’est à dire le méthane de formule \(CH_{4}\) en combustion) ?
4 TRANSFORMATIONS CHIMIQUES :
- Un système chimique est un ensemble d’espèces chimiques.
- Lors d’une transformation chimique, le système chimique au départ (état initial) est différent du système à l’arrivée (état final) : des réactifs disparaissent alors que des produits se forment.
4.1 Combustions de matière organique, sources de GES (Gaz à Effet de Serre)
Toute matière organique fossile est composée d’atomes de carbone C qui en brûlant dans l’air (mélange essentiellemnt constitué de diazote \(N_{2}\) et du dioxygène \(O_{2}\) (bon comburant)) se transforment en dioxyde de carbone \(CO_{2}\). Ainsi, dès que l’on fait brûler de la matière organique, celle-ci dégage du dioxyde de carbone : une bougie allumée, un brûleur au gaz naturel, un feu de bois …
4.1.1 Les feux de forêts risquent de déclencher un cercle vicieux pour le climat
C’est un cercle vicieux : les feux de forêts sont aggravés par le réchauffement climatique. Mais en retour, ces derniers provoquent la libération de davantage de gaz à effet de serre… qui accroissent encore le réchauffement climatique. (source : Science et Avenir)
4.1.2 L’effet de serre
- L’effet de serre est un phénomène naturel qui permet à la Terre (comme toute autre planète possédant une atmosphère) de retenir la chaleur solaire dans l’atmosphère et de maintenir une température acceptable pour entretenir la vie. Sans cela la température de la Terre serait d’environ -18°C ! Actuellement l’atmosphère terrestre a une moyenne de 15° grâce à l’effet de serre et son effet « chaude couverture ». Mais il ne faudrait pas que cette couverture devienne étouffante …
4.1.3 Le dioxyde de carbone
- Le dioxyde de carbone \(CO_{2}\) (encore parfois appelé gaz carbonique) est un gaz plutôt rare dans l’atmosphère: moins de 1 % ! Mais ce gaz est beaucoup plus efficace que la vapeur d’eau, pour ce qui est de l’effet de serre : il est le deuxième gaz le plus important de l’effet de serre. Le problème, c’est que l’industrie, les transports produisent encore beaucoup de dioxyde de carbone en polluant l’atmosphère, l’homme est donc en train d’augmenter l’effet de serre naturel.
4.2 Modélisation d’un feu de bois : Combustion complète du carbone dans le dioxygène :
- Le bois et le fusain sont essentiellement composés de carbone \(C_{(s)}\).
- On réalise la combustion du fusain dans un flacon fermé contenant du dioxygène \(O_{2 (g)}\).
- Le dioxygène \(O_{2}\) est un comburant, substance chimique qui a pour propriété de permettre la combustion d’un combustible.
- Un mélange approprié de comburant et de combustible peut entraîner une combustion, un incendie en présence d’une source d’ignition (étincelle, point chaud, flamme, etc.)
- On réalise des tests chimiques pour identifier les espèces chimiques présentes dans le flacon.
- 2. Que montre(nt) le(s) test(s) réalisé(s) ? Rappel de plusieurs tests d’identification
- 3. Justifier qu’une combustion est une transformation chimique.
- Un réactif est une espèce chimique qui disparaît progressivement au cours de la transformation chimique. Il est dit
- limitant s’il est absent à la fin de la réaction.
- en excès s’il en reste à la fin.
- Un produit de la réaction est une espèce chimique qui apparaît progressivement au cours de la transformation chimique.
- Une espèce spectatrice est une espèce chimique présente dans le mélange réactionnel en égale quantité au début et à la fin de la réaction. Elle n’intervient pas dans la réaction, donc dans l’équation de réaction.
- 4. Identifier les réactifs et le produit de la combustion complète du carbone dans le dioxygène.
- 5. Écrire l’équation ajustée de la réaction chimique qui modélise la combustion complète du
carbone dans le dioxygène.
- Pour s’en approcher, on peut regarder la vidéo suivante
4.3 Autre combustion, retour à la situation 2 de l’introduction
- 6. Sur la photo précédente, la situation 2 (le méthane qui brûle) est-elle l’illustration d’une transformation physique ou chimique ?
- 7. Cette transformation est-elle endothermique ou exothermique ?
- 8. Qui est ici le combustible ? Qui est le comburant ?
4.4 Pictogrammes de sécurité en rapport avec le danger potentiel de combustion
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