Cours de chimie 5e 2007 by cometjunkie46

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									Cours de chimie
      5e
     2007


    B. M AUCLAIRE
              e
Table des mati` res

    I     Histoire de la chimie : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                 6

               e
1 L’eau et sa d´ tection                                                                                                                           7
  I    L’eau sur la Terre : . . . . . . . . . .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 7
  II   Le sulfate de cuivre : . . . . . . . . .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 7
             e
  III La pr´ sence d’eau dans les liquides : .      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 8
             e
  IV La pr´ sence d’eau dans les solides : .        .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 8
  V          e
       La pr´ sence d’eau dans l’air : . . . . .    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 8
  I    Un peu de vocabulaire de chimiste : .        .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 10
  II         e
       La pr´ sence d’eau dans les boissons : .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 10
             e
  III La pr´ sence d’eau dans les aliments : .      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 10

2 La mesure des volumes                                                                                                                             11
  I   Comment mesurer le volume d’un liquide ? : .                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   11
      I.1    Verrerie (15 mins) : . . . . . . . . . .               .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   11
      I.2            e
             Les unit´ s (1h) : . . . . . . . . . . .               .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   11
      I.3          e
             La m´ thode de mesure : . . . . . . .                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   12
  II             e
      Comment d´ terminer le volume d’un solide ? :                 .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   12

3 La mesure des masses                                                                                                                              13
  I                                 e
      Instruments de mesure et unit´ s : . . . . . . . . . . .                      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   13
  II                                          ´
      Mesure d’une masse avec une balance electronique :                            .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   13
                                e
  III Masse d’un volume donn´ : . . . . . . . . . . . . . .                         .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   14
  IV Exercices : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   14
      IV.1   1 p.95 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . .                         .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   14
      IV.2   8 p.95 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . .                         .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   14
      IV.3   12 p.95 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . .                        .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   14
      IV.4   14 p.95 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . .                        .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   14

4      e                                      `
     M´ langer des solides ou des liquides a l’eau (1h30/3h)                                                                                        15
    I        e
          M´ lange d’un liquide avec l’eau : . . . . . . . . . . .                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   15
    II    Dissolution de solides dans l’eau : . . . . . . . . . .                   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   15
          II.1    Lorsque que le solide se dissout : . . . . . .                    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   15
          II.2    Lorsque que le solide ne se dissout pas : . . .                   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   16
    III Le pouvoir solvant de l’eau : . . . . . . . . . . . . .                     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   16
                                        e
          III.1 La limite de solubilit´ : . . . . . . . . . . . .                   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   16
          III.2 La masse d’une solution : . . . . . . . . . .                       .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   16
    IV La concentration massique d’une solution : . . . . .                         .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   16
    V     Exercices : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                 .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17
          V.1     1 p. 119 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . .                    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17


                                                   2
              `
TABLE DES MATIERES                                                                                                                                          3


          V.2     3 p. 119 Hatier 1997 : . .       .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17
          V.3     9 p. 119 Hatier 1997 : . .       .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17
          V.4     12 p. 119 Hatier 1997 : . .      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17
          V.5        `
                  1 a 3 p.111 Hatier 1998 : .      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17
          V.6     14 p.112 Hatier 1998 : . .       .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17
          V.7     21 p.112 Hatier 1998 : . .       .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17
   VI           ´e
          Fiche el` ve : . . . . . . . . . . . .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   17
   I        e
          M´ lange d’un liquide avec l’eau : .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   18
   II       e
          M´ lange d’un liquide avec l’eau : .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   18
   I      Dissolutions : . . . . . . . . . . .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   19
   II     Le pouvoir solvant : . . . . . . . .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   19

    e                                  e
5 S´ parer des constituants d’un m´ lange                                                                                                                  20
  I                                e        ee e `
        Comment passer d’un m´ lange h´ t´ rog` ne a un homog` ne ? :
                                                                   e                                       .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   20
        I.1           e
                 La d´ cantation : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                 .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   20
        I.2      La filtration : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   20
        I.3       e
                 S´ parer deux liquides non miscibles : . . . . . . . .                                    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   21
  II    Exercices : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   21
        II.1     3 p.127 Hatier 1998 : . . . . . . . . . . . . . . . . .                                   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   21
        II.2     4 p.127 Hatier 1998 : . . . . . . . . . . . . . . . . .                                   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   21
        II.3     10 p.128 Hatier 1998 : . . . . . . . . . . . . . . . .                                    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   21
               ´e
  III Fiche el` ve : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   21
  I                                e        ee e `
        Comment passer d’un m´ lange h´ t´ rog` ne a un homog` ne ? :
                                                                   e                                       .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   22
        I.1           e
                 La d´ cantation : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                 .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   22
        I.2      La filtration : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   22
  II      e
        S´ parer deux liquides non miscibles : . . . . . . . . . . . .                                     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   22
  I          e
        La d´ cantation : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   23
  II    La filtration : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   23

           e               e `
6 D’un m’´ lange homog` ne a l’eau pure (1,5h)                                                                                                             24
  I     e
       S´ parer l’eau et les substances dissoutes - la vaporisation :                                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   24
  II    e
       S´ parer et recueillir de l’eau pure - la distillation : . . . . .                              .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   24
  III L’eau de boissons : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   25
              ´e
  IV Fiche el` ve : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   26
       IV.1     La distillation : . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   26

                  e                  e
7 Des boissons p´ tillantes et color´ es (1h30/3h)                                                                                                         28
  I    Extraction et recueillement du gaz : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                      .   .   .   .   28
  II   Identification du gaz : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                    .   .   .   .   28
             ee
  III Propri´ t´ s du dioxyde de carbone : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                     .   .   .   .   29
       III.1 Le dioxyde de carbone est-il plus dense que l’air ? : . . . . . . . . .                                                       .   .   .   .   29
       III.2 Les combustions sont-elles possibles dans le dioxyde de carbone ? :                                                           .   .   .   .   29
  IV Exercices : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                     .   .   .   .   30
       IV.1    14 p. 135 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                     .   .   .   .   30
       IV.2    6 p. 142 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                      .   .   .   .   30
       IV.3    10 p. 142 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                     .   .   .   .   30
  V          ´e
       Fiche el` ve : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                  .   .   .   .   30
  I    Extraction et recueillement du gaz : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                      .   .   .   .   31
  II   Identification du gaz : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                                                    .   .   .   .   31


         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                                              B. M AUCLAIRE
              `
TABLE DES MATIERES                                                                                                                       4


   III         ee
         Propri´ t´ s du dioxyde de carbone : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
         III.1 Le dioxyde de carbone est-il plus dense que l’air ? : . . . . . . . . . . . . . 32
         III.2 Les combustions sont-elles possibles dans le dioxyde de carbone ? : . . . . 32

                       e               e
8 Les changements d’´ tat de la mati` re                                                                                                33
  I         e     e      e
       Le ph´ nom` ne d’´ bullition : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                           .   .   .   .   .   .   .   33
       I.1     Le chauffage de l’eau : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                            .   .   .   .   .   .   .   33
       I.2     ´                     e                      e
               Evolution de le temp´ rature au cours de l’´ bullition de l’eau :                            .   .   .   .   .   .   .   33
  II   Exercices : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                          .   .   .   .   .   .   .   34
       II.1    2 p.167 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                            .   .   .   .   .   .   .   34
       II.2    7 p.167 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                            .   .   .   .   .   .   .   34
       II.3    14 p.168 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                             .   .   .   .   .   .   .   34
       II.4    11 p.167 Hatier 1997 : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                             .   .   .   .   .   .   .   34
             ´e
  III Fiche el` ve : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                          .   .   .   .   .   .   .   34
  I         e     e      e
       Le ph´ nom` ne d’´ bullition : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                           .   .   .   .   .   .   .   35
       I.1     Le chauffage de l’eau : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .                            .   .   .   .   .   .   .   35
       I.2     ´                     e                      e
               Evolution de le temp´ rature au cours de l’´ bullition de l’eau :                            .   .   .   .   .   .   .   35

                                               e
9 Fusion et soludification de l’eau et d’un m´ lange                                                                                     36
  I       e    e
       Ph´ nom` ne de solidification et de fusion : . . .    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   36
       I.1     La solidification de l’eau : . . . . . . .    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   36
       I.2     La fusion de l’eau : . . . . . . . . . . .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   36
       I.3       e                                e
               R´ capitulatif des changements d’´ tats :    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   37
  II                   e
       Corps purs et m´ langes : . . . . . . . . . . . .    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   37
          e    e
  III Ph´ nom` ne de solidification et de fusion : . . .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   38
       III.1 La solidification de l’eau : . . . . . . .      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   38
       III.2 La fusion de l’eau : . . . . . . . . . . .     .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   38
                       e
  IV Corps purs et m´ langes : . . . . . . . . . . . .      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   38




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                           B. M AUCLAIRE
Introduction aux sciences physiques (30
mins)




                     5
   I. HISTOIRE DE LA CHIMIE :                                                                              6


   I Histoire de la chimie :

   Date                                              e
                                                  D´ couverte                                   Vue en classe
600 av. J.-C.           ` e
                T HAL E S d´ couvre l’aimant                                                      3e et 1re S
460 av. J.-C.      ´
                D E MOCRITE postule l’existence de l’atome (traduit litt´ ralement par
                                                                             e                        3e
                                        e
                plus petite partie ins´ cable de la mati` re) e
250 av. J.-C.              `              ´
                A RCHIM E DE met en evidence la pouss´ e de l’eau sur un corps immerg´
                                                                e                         e           3e
   1608                  ´
                G ALIL E E contruit la premi` re lunette astronomique
                                                  e                                                   2o
   1618         lois de K EPLER d´ crivant le mouvement des plan` tes
                                     e                                  e                            1re S
   1620         lois de la r´ fraction de S NELL, red´ couverte en 1637 par D ESCARTES
                             e                              e                                         2o
   1671                       e
                N EWTON r´ alise le premier t´ lescope a miroir
                                                     e          `                                    1re S
   1687                      ´
                N EWTON ecrit les fondements de la m´ canique et de la gravitation
                                                                  e                                3e et 2o

                (“Principia mathematica”)
   1785                          ´
                C OULOMB etablie la formule d´ crivant les actions entre charges
                                                            e                                        1re S
                ´
                electriques
   1786         G ALVANI d´ couvre par hasard l’action de l’´ lectricit´ sur les muscles
                                e                                   e     e                          1re S
                d’une granouille
   1814         F RAUNHOFER fait la d´ couverte de milliers de raies noires dans le
                                             e                                                        2o
                                                       ´e                             e
                spectre du Soleil (ce sont les el´ ments chimiques de l’astmosph` re du
                                     `
                Soleil qui en sont a l’origine)
   1820                       ´                 e                     e
                le courant electrique poss` de des effets magn´ tiques (Œ RSTED, B IOT             Term. S
                et S AVART, ARAGO et A MP E RE)    `
   1826                                e             ´
                loi d’O HM sur les r´ sitances electriques                                           3e
   1831                                    e              e       e               e
                lois d’induction magn´ tique (syst` mes cr´ ant un champ magn´ tique) de           Term. S
                FARADAY
   1842         J OULE et M AYER d´ couvrent que l’on peut transformer de la chaleur
                                         e                                                         1er cycle
                              e
                en effort m´ canique et inversement
   1865                                      ´
                M AXWELL formule les equation qui d´ crivent toute l’´ lectricit´ avec le
                                                               e          e         e              1er cycle
                         ´
                champ electrique et magn´ tique e
   1887                e
                premi` re communication hertzienne mise au point par H ERTZ                        Term. S
   1900         explication de la relation entre la temp´ rature du Soleil et sa luminosit´
                                                                e                         e        1er cycle
                                                               e
                (loi du rayonnement) par P LANK et d´ monstration de la quantification
                     e
                de l’´ nergie des atomes permettant enfin l’explication des spectres
   1905         th´ orie de la relativit´ restreinte d’E INSTEIN
                   e                     e                                                        1er cycle
   1913         quantification de l’atome plan´ taire par B OHR
                                                       e                                          1er cycle
   1924                                       `
                association d’une onde a toute particule en mouvement par Louis de            Term. S et 1er cycle
                B ROGLIE
   1938           e
                d´ couverte de la fission des noyaux atomiques (bombe atomique) issue               Term. S
                de E = mc2
   1948                                               `
                invention du transistor qui est a la base des ordinateurs actuels par BAR -        1er cycle
                DEEN , B RATTAIN et S HOCKLEY




            `
   Chimie 5ieme 2007                                                                     B. M AUCLAIRE
Chapitre 1

             e
L’eau et sa d´ tection

.0..1   Objectifs :
    –    e                     ´
        R´ aliser des circuits electriques ;
    –          ı       o          e e
        Connaˆtre le rˆ le d’un g´ n´ rateur ;
    –    e
        D´ terminer le sens du courant.


I L’eau sur la Terre :
      u
   – O` se trouve l’eau sur Terre ?
                                          e
   – Quelle est l’influence de la tempr´ rature et de la pression ?
   – Sous quelles formes trouve-t-on l’eau ?
                               ´
     • L’eau dans ses trois etats ?
              ee              ´
     • Propri´ t´ s des trois etats :
                                      e              e
                              caract´ ristique de l’´ tat                          e
                                                                  apparence de l’´ tat
               solide             e           e e e
                             mati` re condens´ e (s´ rr´ e)     e
                                                            poss` de sa forme propre
              liquide               e
                               mati` re non condens´ ee                           e
                                                            – prend la forme du r´ cipient ;
                                                                           e
                                                            – horizontalit´ du liquide.

                 gazeux          e     e        e
                             mati` re d´ sordonn´ e, agitation   prend n’importe quelle forme


II Le sulfate de cuivre :
   – Que devient le sulfate de cuivre si on le chauffe ?
        ` e                                                                                        e
     • A l’´ tat solide, le sulfate de cuivre est un corps chimique sous la forme de cristaux bleut´ s ;
                                 e           e
     • Une solution concentr´ e et chauff´ e, il devient une poudre blanche ;
                  ı
     • Il apparaˆt un liquide inclore sur les paroies froides du tube.
   – Effet de l’eau sur la poudre blanche obtenue : elle devient bleue ;
            e
   – Interpr´ tation :
     • De quel liquide s’agit-il ?
                           e
     • Que s’est-il pass´ lors de la transformation du sulfate de cuivre bleu en poudre blanche ?
        → le sulfate de cuivre bleu perd de l’eau et se transforme en sulfate de cuivre anhydre.
              e
        En pr´ sence d’eau, il s’hydrate de nouveau.
                                                            e
   – Conclusion : le sulfate de cuivre bleu est hydrat´ . Lorsqu’il est blanc il est dit anhydre.




                                                     7
          ´
III. LA PRESENCE D’EAU DANS LES LIQUIDES :                                                    8


         e
III La pr´ sence d’eau dans les liquides :
                                     ´e     `
   – EXP. : le but est d’amener les el` ves a constater que les boissons contiennent de l’eau ;
           e                `
     • Mat´ riel : 2 tubes a essais avec un peu de sulfate de cuivre anhydre ;
     • Protocol : ajouter du th´ dnas le tube n◦ 1 et de l’´ thanol pure dans le tube n◦ 2 ;
                                e                          e
     • Conclusion :
              e
       En pr´ sence d’eau ou de liquide contenant de l’eau, le sulfate de cuivre anhydre
       blanc s’hydrate et devient bleu.
   – Qu’est-ce que cela donne avec d’autres liquides ?
                      liquide                  e                  e
                                     lait ac´ tone eau min´ rale cyclohexane
                      couleur du bleu         blanc          bleu           blanc
                      sulfate de
                      cuivre
                      contient de oui          non            oui            non
                      l’eau ?
     → Les boissons contiennent de l’eau.


        e
IV La pr´ sence d’eau dans les solides :
   – Voir T.P.


       e
V La pr´ sence d’eau dans l’air :
                                                   e                     ee
   – Dans les villes du centre de l’azie ou en forˆ t Amazonienne, la m´ t´ o indique en plus le
                             e                          ` e
     pourcentage d’humidit´ . Il peut parfois monter a pr` s de 90 %, ce qui est insurportable.
                                    e                  e
   – Ce pourcentage est aussi appel´ taux d’hygrom´ trie.
                 e                 e    `             ´
   – Il est mesur´ avec un hygrom` tre a aiguille ou electronique.




         `
Chimie 5ieme 2007                                                              B. M AUCLAIRE
                                Gazeux



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                                                     su
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                           solidification

Liquide                                                    Solide
                                     fusion


                                Gazeux
            n




                                                     su
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                           solidification

Liquide                                                    Solide
                                     fusion


                                Gazeux
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                                                   sa
                      ué
                  (liq




                                                      t
           co




                                                     io
                                                       n




                           solidification

Liquide                                                    Solide
                                     fusion


                                Gazeux
            n




                                                     su
          io




                                                          bl
       at



                              n




                                                           im
                         io



                                          co
     ris



                      at




                                                             at
                                              nd
  po




                              n)
                    s




                                                                 io
                           tio
                 en




                                               en
va




                            c




                                                                  n
                         fa
                nd




                                                   sa
                      ué
                  (liq




                                                     tio
           co




                                                       n




                           solidification

Liquide                                                    Solide
                                     fusion
                                T.P. 1              Y’A-T-IL DE L’EAU DANS TOUS NOS ALIMENTS ?




I Un peu de vocabulaire de chimiste :
                                                    e
Le sulfate de cuivre . . .. . .. . .. . .. . . se pr´ sente habituellement sous la forme de cristaux . . .. . .. . .. . .. . . .
Par chauffage, le sulfate de cuivre bleu perd de . . .. . .. . .. . .. . . et prend une couleur . . .. . .. . .. . .. . . : on dit
qu’il est . . .. . .. . .. . .. . . .
Ainsi, si le sulfate de cuivre . . .. . .. . .. . .. . . devient bleu, c’est qu’il contient . . .. . .. . .. . .. . . .

                                                      e
  ATTENTION : le sulfate de cuivre est une esp` ce chimique dangereuse pour les yeux et les mu-
                                           e     `              e
  queuses. Il faut porter des lunettes du d´ but a la fin de la s´ ance.


        e
II La pr´ sence d’eau dans les boissons :
– Manipulation :
  `                            e                     e
  A l’aide de la pipette utilis´ e pour un liquide, d´ poser une goutte sur un des trois tas de sulfate de cuivre
  anhydre.
        !Ne pas mettre en contact les pipettes avec le sulfate de cuivre . Prendre soin de reposer la
                        e                                       e
    pipette en face du r´ cipient du liquide qu’elle a transport´ .

– Observations :                                                                                          boisson                     lait              e e
                                                                                                                                                 huile v´ g´ tale                jus d’orange
      e
  Apr` s 1 minute, reporter dans le tableau ci-contre                                                     couleur du
  la couleur du sulfate de cuivre.                                                                        sulfate de
  Reporduire le test pour les autres liquides.                                                            cuivre
                                                                                                          contient de
                                                                                                          l’eau ?
– Conclusion :
  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .


         e
III La pr´ sence d’eau dans les aliments :
– Manipulation :
  `                   e      e
  A l’aide d’une cuill` re, d´ poser un tout petit tas de sulfate de cuivre anhydre sur un des aliments.
      !                                         e
        Prendre soin de ne pas mouiller la cuill` re : elle ne doit pas rentrer en contact avec les aliments,
    cela fausserait les tests !

– Observations :                                                                                          aliment                     pomme               pain         pomme de terre
      e
  Apr` s 1 minute, reporter dans le tableau ci-contre                                                     couleur du
  la couleur du sulfate de cuivre.                                                                        sulfate de
  Reporduire le test pour les autres aliments.                                                            cuivre
                                                                                                          contient de
                                                                                                          l’eau ?
– Conclusion :
  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
Chapitre 2

La mesure des volumes

.0..2 Objectifs :
    –


I Comment mesurer le volume d’un liquide ? :
I.1 Verrerie (15 mins) :
          e
   Activit´ p.67 Hatier 1998 :




                             F IG . 2.1 – La verrerie du laboratoire.




            e
I.2 Les unit´ s (1h) :
                       e
   – Pour les capacit´ s :
        e                                                   e
     • D´ f. : c’est le plus grand volume de liquide qu’un r´ cipeint peut contenir ;
     • Le litre et ses multiples :


                                               11
             ´
II. COMMENT DETERMINER LE VOLUME D’UN SOLIDE ? :                                             12
                    Unit´e                                    e
                                kilolitre hectolitre litre d´ cilitre centilitre mililitre
                  Symbole          kL              hL  L        dL         cL       mL
                   Valeur        1000 L          100 L 1L     0,1 L      0,01 L   0,001 L
                  e
     • Sous-unit´ s :
                        Sous unit´ e         Valeur       e
                                                       Op´ ration pour la conversion
                           unit´e                 1                  ×1
                            kilo               1 000               ×1 000
                              e
                           m´ ga           1 000 000             ×1 000 000
                           giga         1 000 000 000          ×1 000 000 000
                           centi                0, 01               /100
                           milli               0, 001              /1 000
                           micro          0, 000 001             /1 000 000
   – Pour les volumes :
        e                              e
     • D´ f. : c’est l’espace occup´ par un corps ;
     • Les multiples : m   3 , dm3 , cm3 . . .

     • Conversions :
                               m3 m2 m dm3 dm2 dm cm3 cm2 cm

     • Multiples :
                               Multiple     m3       dm3          cm3
                               Valeur      1 m3    0,001 m3   0,000 001 m3
                                           1 m3 = 1 000 dm3
   – Conversions entre litre et multiples du m3 :
                                           1 m3 = 1 000 L
                                             1 L = 1 dm3
     → Exercice : 3 p.86 Hatier 1998.

        e
I.3 La m´ thode de mesure :
   – Protocole :
                                     ´
       1. Verser le liquide dans une eprouvette
       e
   – M´ nisque :
                   e
     Surface incurv´ e du liquide contenu dans un tube.


            e
II Comment d´ terminer le volume d’un solide ? :
   –
          ´e
   – T.P. el` ves : mesure du volume d’un solide




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                 B. M AUCLAIRE
Chapitre 3

La mesure des masses

.0..3 Objectifs :
    –


                               e
I Instruments de mesure et unit´ s :
   – Les appareils de mesure :
                                           ´
     • Balance de Roberval et balance electronique ;
            ´e
     • T.P. el` ves : protocole d’utilisation de la balance de Roberval ;
             `                               ˆ      ´
         1. A vide, les plateaux doivent etre en equilibre ;
                           `
         2. Placer l’objet a peser sur l’un des plateau ;
             e                       e                              a                         e
         3. D´ poser les masses marqu´ es sur l’autre plateau jusqu’` retrouver la position d’´ quilibre.
                                                                           e            ´    e
     • En physqiue on distingue la masse et le poids d’un corps. Cette diff´ rence sera etudi´ e en
       calsse de 3e ;
         e
     • D´ finition de masse :
                                                                                     e
       La masse d’un corps se mesure avec une balance. Elle exprime la quantit´ de mati` re     e
                                    e
       de ce corps et reste la mˆ me quel que soit le lieu.
              e
   – Les unit´ s de la masse :
         e           e e
     • D´ f. : l’unit´ l´ gale de la masse ets le kilogramme (kg) ;
     • Multiples : tonne (t), quintal (q), gramme (g). . .


                                       ´
II Mesure d’une masse avec une balance electronique :
                                                       e           e          e e
   – Si le solide est compact : on lit directement le r´ sultat apr` s avoir d´ pos´ l’objet sur le
     plateau ;
                                           e
   – Si c’est un liquide ou un solide divis´ :
           e                          e
       1. D´ terminer la masse m1 du r´ cipent vide ;
           e                          e
       2. D´ terminer la masse m2 du r´ cipent contenant le liquide ;
       3. La masse m du liquide est alors obtenue par :
                                               m = m2 − m1




                                                13
                           ´
III. MASSE D’UN VOLUME DONNE :                                                         14


                          e
III Masse d’un volume donn´ :
                         e
   – Cas de liquides diff´ rents :
     • T.P. “Massix” pour 100mL de liquide ;
                       e                o
     • Regrouper les r´ sultats des bonˆ mes dans un tableau :
                                           Liquide       eau alcool
                                         Masse (g)       100   79
                                     Binˆ me n
                                           o     ◦ 1 (g) ...   ...
                                      Moyenne (g)
     • Conclusion :
                     ´                         e             e          e
       Des volumes egaux de liquides diff´ rents ne poss` dent pas la mˆ me masse.
                        e
   – Cas de solides diff´ rents :
     • Exemples : bois, plastique, fer. . .
     • Conclusion :
                     ´                       e             e          e
       Des volumes egaux de solides diff´ rents ne poss` dent pas la mˆ me masse.
   – Masse d’un litre d’eau du robinet :
     • EXP. :
         1. Peser avec Roberval une bouteille vide ;
         2. Peser la bouteille pleine ;
         3. m = m pleine − mvide .
     • Conclusion :
       La masse d’un litre d’eau du robinet est voisine de 1 kg.


IV Exercices :
IV.1 1 p.95 Hatier 1997 :
IV.2 8 p.95 Hatier 1997 :
IV.3 12 p.95 Hatier 1997 :
IV.4 14 p.95 Hatier 1997 :




         `
Chimie 5ieme 2007                                                           B. M AUCLAIRE
Chapitre 4

  e                                   `
M´ langer des solides ou des liquides a l’eau
(1h30/3h)

.4..4    Objectifs :
    –         ı                   e              e          e      ee e
        Connaˆtre ce qu’est un m´ lange homog` ne et un m´ lange h´ t´ rog` ne ;
    –         ı       e                              e
        Connaˆtre la d´ finitin de solvant et de solut´ ;
    –   Savoir que le pouvoir solvant de l’eau a une limite ;
    –   Savoir qu’au cours d’une dissolution, la masse se conserve ;
    –         ı       e
        Connaˆtre la d´ finition de la concentration massique.


   e
I M´ lange d’un liquide avec l’eau :
             e                         ` u
   – EXP. : m´ lange d’eau et d’alcool a brˆ ler
                                              e              e
     Quand l’eau et un autre liquide se m´ langent compl` tement, on dit qu’ils sont totale-
     ment miscibles.
   – EXP. :
               `                                                       e
     • 5 tubes a essais remplis d’eau et de cyclohexane/huile avec diff´ rents niveaux ;
     • Y verser une goutte de KMnO4 ;
     • Observation :
     • Conclusion :
       Certains liquides (huile, essence. . .) ne sont pas miscibles avec l’eau.


II Dissolution de solides dans l’eau :
II.1 Lorsque que le solide se dissout :
                e
   – EXP. 1 : m´ lange du sel dans de l’eau ;
     → Cela s’appelle une dissolution ;
                              e
   – Observation : l’eau sal´ e obtenue est limpide ;
              e                     e
     → Le m´ lange est dit homog` ne car son aspect est uniforme ;
         e             e
   – Sch´ ma de l’exp´ rience :
                            `
     • Le liquide qui sert a dissoudre s’appelle le solvant ;
     • Le solide qui est dissout porte le nom de solut´ ;e
   – Si le solvant est l’eau, on obtient une solution aqueuse.
                                                                        e
   – Le sel ne se voit plus, mais il est dans l’eau : la masse du (solut´ +solvant) se conserve au
     cours de la dissolution.

                                                  15
III. LE POUVOIR SOLVANT DE L’EAU :                                                               16


II.2 Lorsque que le solide ne se dissout pas :
               e
   – EXP. 2 : m´ lange du sable dans l’eau ;
   – Observation : le sable ne se dissout pas ;
        1. Le sable est insoluble dans l’eau ;
               e                ee e
        2. Le m´ lange est dit h´ t´ rog` ne car on distingue au moins deux constituants.


III Le pouvoir solvant de l’eau :
                            e
III.1 La limite de solubilit´ :
   – EXP. 3 : si l’on continue de verser du sel dans l’eau, il ne se dissout plus ;
                                                 e
        1. On dit alors que la solution est satur´ e ;
                                               e
        2. On a atteint la limite de solutbilit´ .
                                                            e         e
   – En chauffant, on peut dissoudre une plus grande quantit´ de solut´ .

III.2 La masse d’une solution :
                                                             e                 e
   – EXP. 4 : pesons l’ensemble des constituants d’un m´ lange avant et apr` s dissolution ;
                       e
     • Masse du solut´ : m1 =. . .. . .. . .. . .. . . ;
     • Masse du solvant : m2 =. . .. . .. . .. . .. . . ;
                               e
     • Masse de la solution apr` s dissolution : M =. . .. . .. . .. . .. . ..
   – Conclusion :
                                                                                  e
     Au cours de la dissolution, il y a conservation de la masse totale de solutt´ et de solvant.


IV La concentration massique d’une solution :
                                                                  e
   – Constat : plus on ajoute de sel dans l’eau, plus elle est sal´ e ;
                                               e
   – En chimie, il y a une grandeur qui caract´ rise cela : c’est la concentration massique ;
      e                                                `
   – D´ f. : la concentration massique correspond a la masse de de substance dissoute dans
     un litre de solvant.
                                                              m (g)
                                               c           =
                                                              V (L)
                                       gramme par litre (g/L)




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                     B. M AUCLAIRE
V. EXERCICES :                             17


V Exercices :
V.1 1 p. 119 Hatier 1997 :
V.2 3 p. 119 Hatier 1997 :
V.3 9 p. 119 Hatier 1997 :
V.4 12 p. 119 Hatier 1997 :
      `
V.5 1 a 3 p.111 Hatier 1998 :
V.6 14 p.112 Hatier 1998 :
V.7 21 p.112 Hatier 1998 :

         ´e
VI Fiche el` ve :




         `
Chimie 5ieme 2007               B. M AUCLAIRE
    ´
I. MELANGE D’UN LIQUIDE AVEC L’EAU :                                                                                  18



                        CH 4                    ´
                                      MISCIBILITE DES LIQUIDES


   e
I M´ lange d’un liquide avec l’eau :
   – EXP. 1 :
          e         e e                e                       ` u
     • M´ lange r´ alis´ : m´ lange d’eau et d’alcool a brˆ ler ;
     • Conclusion :
                                                           e
       Quand l’eau et un autre liquide se m´ langent . . .. . .. . .. . .. . ., on dit qu’ils sont totale-
       ment . . .. . .. . .. . .. . ..
   – EXP. 2 :
                `
     • 5 tubes a essais remplis de . . .. . .. . .. . .. . . :




     • Conclusion :
       Certains liquides (huile, essence. . .) ne sont pas . . .. . .. . .. . .. . .avec . . .. . .. . .. . .. . ..


    e
II M´ lange d’un liquide avec l’eau :
   – EXP. 1 :
          e         e e                e                       ` u
     • M´ lange r´ alis´ : m´ lange d’eau et d’alcool a brˆ ler ;
     • Conclusion :
                                                           e
       Quand l’eau et un autre liquide se m´ langent . . .. . .. . .. . .. . ., on dit qu’ils sont totale-
       ment . . .. . .. . .. . .. . ..
   – EXP. 2 :
                `
     • 5 tubes a essais remplis de . . .. . .. . .. . .. . . :




     • Conclusion :
       Certains liquides (huile, essence. . .) ne sont pas . . .. . .. . .. . .. . .avec . . .. . .. . .. . .. . ..




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                     B. M AUCLAIRE
I. DISSOLUTIONS :                                                                                                          19


             CH 4b            DISSOLUTION DES SOLIDES DANS L’EAU


I Dissolutions :
               e
   – EXP. 1 : m´ lange du sel dans de l’eau ;
     → Cela s’appelle une . . .. . .. . .. . .. . . ;
   – Observation : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . ;
             e
     → Le m´ lange est dit . . .. . .. . .. . .. . . car son aspect est uniforme ;
        e               e
   – Sch´ ma de l’exp´ rience :




                                 `
     • Le liquide qui sert a dissoudre s’appelle le . . .. . .. . .. . .. . . ;
     • Le solide qui est dissout porte le nom de . . .. . .. . .. . .. . . ;
   – Si le solvant est l’eau, . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . ..
                e
   – EXP. 2 : m´ lange du sable dans l’eau ;
   – Observation : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . ;
       1. Le sable est . . .. . .. . .. . .. . .dans l’eau ;
                e
       2. Le m´ lange est dit . . .. . .. . .. . .. . .car on distingue au moins deux constituants.


II Le pouvoir solvant :
   – EXP. 3 : si l’on continue de verser du sel dans l’eau, il ne se dissout plus ;
       1. On dit alors que la solution est . . .. . .. . .. . .. . . ;
       2. On a atteint la . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . ..
   – En chauffant, . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . ..
                                                                                           e
   – EXP. 4 : pesons l’ensemble des constituants d’un m´ lange avant et apr` s dissolution ;                           e
     • Masse du . . .. . .. . .. . .. . . : m1 =. . .. . .. . .. . .. . . ;
     • Masse du . . .. . .. . .. . .. . . : m2 =. . .. . .. . .. . .. . . ;
                                           e
     • Masse de la solution apr` s . . .. . .. . .. . .. . . : M =. . .. . .. . .. . .. . ..
   – Conclusion : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .

II.0..5 Exercice sur la concentration massique :
    On dissout 0,600 kg de chlorure de calcium dans de l’eau afin d’obtenir 1 litre de solution.
Quelle est sa concentration massique ?




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                          B. M AUCLAIRE
Chapitre 5

 e                              e
S´ parer des constituants d’un m´ lange

.0..6 Objectifs :
    –


                       e        ee e `                 e
I Comment passer d’un m´ lange h´ t´ rog` ne a un homog` ne ? :
        e
I.1 La d´ cantation :
                                                       e        ee e
    Un jus d’orange, de l’eau boueuse. . . sont des m´ langes h´ t´ rog` nes contenant des particules
solides en suspension.
                            e                                         e
    – Protocole : pour les s´ parer du liquide, on laisse reposer le m´ lange.

        e               `       e
   – Sch´ ma du montage a complt´ ter :                – Observations : les substances plus denses
                                                                                e
                                                         que le liquide se d´ posent au fond du
                                                          e
                                                         r´ cipient, les moins denses se rassemblent
                                                         en surface.




I.2 La filtration :
                        e        e
   Le liquide obtenu apr` s une d´ cantation est souvent trouble : de petites particules solides y sont
encore en suspension.
                            e
   – Protocole : pour les s´ parer du liquide, on fait passer le liquide au travers d’un filtre.

        e               `
   – Sch´ ma du montage a complt´ ter :
                                e                      – Observations : lorsque le liquide passe au
                                                         travers du filtre, les petites particules sont
                                                         retenues et le reste du liqude passe dans le
                                                          e
                                                         r´ cipient.




                                                  20
II. EXERCICES :                                                                                21


      e                                                                          e
   – D´ finition 1 : les particules solides retenues par le filtre forment un r´ sidu.
      e                                               e
   – D´ finition 2 : le liquide recueilli qui a travers´ le filtre s’appelle le filtrat.

     e
I.3 S´ parer deux liquides non miscibles :
                         e            e
   – Obsvervations : apr` s repos du m´ lange, l’alcool, l’huile est l’eau, par exemple, forment
                                                                                   ` e
     trois couches. Mais comment recueillir chacun des trois liquides ? L’ampoule a d´ canter sert
     `
     a cela.




                            ` e                         e
   – Principe : une ampoule a d´ canter s’utilise pour s´ parer des liquides non miscibles.


II Exercices :
II.1 3 p.127 Hatier 1998 :
II.2 4 p.127 Hatier 1998 :
II.3 10 p.128 Hatier 1998 :

          ´e
III Fiche el` ve :




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                 B. M AUCLAIRE
                      CH 5             e                                 e
                                      S´ paration des constituants d’un m´ lange

                       e        ee e `                 e
I Comment passer d’un m´ lange h´ t´ rog` ne a un homog` ne ? :
        e
I.1 La d´ cantation :
                                                  e
Un jus d’orange, de l’eau boueuse. . .sont des m´ langes . . .. . .. . .. . .. . .contenant des particules solides en suspension.
                        e                                                          e
– Protocole : pour les s´ parer du liquide, on laisse . . .. . .. . .. . .. . .le m´ lange.

     e               `       e
– Sch´ ma du montage a complt´ ter :                                                            – Observations :
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
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                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
I.2 La filtration :
                     e         e
Le liquide obtenu apr` s une d´ cantation est souvent trouble : de petites particules solides y sont encore en . . .. . .. . .. . .. . ..
                        e
– Protocole : pour les s´ parer du liquide, on fait passer le liquide au travers d’un . . .. . .. . .. . .. . ..

     e               `
– Sch´ ma du montage a complt´ ter :
                             e                                                                  – Observations :
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                                                  . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .


   e
– D´ finition 1 : les particules solides retenues par le filtre forment un . . .. . .. . .. . .. . ..
   e                                                              e
– D´ finition 2 : le liquide . . .. . .. . .. . .. . .qui a travers´ le filtre s’appelle le . . .. . .. . .. . .. . ..

    e
II S´ parer deux liquides non miscibles :
                                     Observations :
                                     . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                     . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                     . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                     Principe :
                                     . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                     . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                T.P. 5
                          ´       ´ ´   `   `     ´           `
    COMMENT PASSER D’UNE MELANGE HETEROGENE A UN MELANGE HOMOGENE ?


      e
I La d´ cantation :
                                                    e
Un jus d’orange, de l’eau boueuse. . .sont des m´ langes . . .. . .. . .. . .. . .contenant des particules solides en
suspension.
                        e                                                          e
– Protocole : pour les s´ parer du liquide, on laisse . . .. . .. . .. . .. . .le m´ lange.

     e               `       e
– Sch´ ma du montage a complt´ ter :                                – Observations :
                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
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II La filtration :
                           e   e
Le liquide obtenu apr` s une d´ cantation est souvent trouble : de petites particules solides y sont encore en
. . .. . .. . .. . .. . ..
                             e
– Protocole : pour les s´ parer du liquide, on fait passer le liquide au travers d’un . . .. . .. . .. . .. . ..

     e               `
– Sch´ ma du montage a complt´ ter :
                             e                                      – Observations :
                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
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                                                                      . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
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   e
– D´ finition 1 : les particules solides retenues par le filtre forment un . . .. . .. . .. . .. . ..
   e                                                              e
– D´ finition 2 : le liquide . . .. . .. . .. . .. . .qui a travers´ le filtre s’appelle le . . .. . .. . .. . .. . ..
Chapitre 6

       e            e `
D’un m’´ lange homog` ne a l’eau pure
(1,5h)

   e
I S´ parer l’eau et les substances dissoutes - la vaporisation :




    e
II S´ parer et recueillir de l’eau pure - la distillation :
                               e                     a´
  – Protocole : on chauffe un m´ lange liquide jusqu’` ebullition.




                                              24
III. L’EAU DE BOISSONS :                                                                25




                                                                              e     e
   – Observation : la vapeur obtenue se condense lors de son passage dans le r´ frig´ rent.
                                             e             e              e
   – Conclusion : la distillation permet de s´ parer un m´ lange homog` ne liquide en deux
                                   e
     parties : le distillat et le r´ sidu.


III L’eau de boissons :




         `
Chimie 5ieme 2007                                                          B. M AUCLAIRE
          ´ `
IV. FICHE ELEVE :                                                                                                  26


         ´e
IV Fiche el` ve :
IV.1 La distillation :
   – Protocole : on chauffe un m´ lange liquide jusqu’` ebullition.
                                              e                             a´
   – Observation : la vapeur obtenue se . . .. . .. . .. . .. . .lors de son passage dans le . . .. . .. . .. . .. . ..
                                                                               e        e
   – Conclusion : la distillation permet de . . .. . .. . .. . .. . .un m´ lange homog` ne liquide en deux
     parties : le . . .. . .. . .. . .. . .et le . . .. . .. . .. . .. . ..




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                 B. M AUCLAIRE
          ´ `
IV. FICHE ELEVE :              27




         `
Chimie 5ieme 2007   B. M AUCLAIRE
Chapitre 7

              e                   e
Des boissons p´ tillantes et color´ es
(1h30/3h)

I Extraction et recueillement du gaz :
  But : extraction et recueillement du gaz contenu dans une eau gazeuse.
                               e
 1. Pesage de la bouteille ferm´ e + aimant de l’agitateur : m1 =. . .. . .. . .. . .. . . .
 2. Montage de l’extraction du gaz :




                       F IG . 7.1 – Extraction du gaz contenu dans une eau gazeuse.


                                       e
 3. Pesage de la bouteille + aimant apr` s agitation : m2 =. . .. . .. . .. . .. . . .
 4. Masse du gaz extrait : m=. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
 5. Volume du gaz extrait : V =. . .. . .. . .. . .. . . .


II Identification du gaz :
           e                   e e                                                               e
  – Les exp´ riences pr´ c´ dentes montrent que . . .. . .. . .. . .. . .mL du gaz recueilli poss` dent une
    masse de . . .. . .. . .. . .. . .g.
                  `                      e
  – Comparons a la masse de diff´ rents gaz :




                                                               28
           ´ ´
III. PROPRIETES DU DIOXYDE DE CARBONE :                                                       29

                   e
  Volume de gaz pes´   diazote   dioxyde de          e
                                               dioxyg` ne
                                 carbone
      1 L de gaz        1.2 g    1.9 g            1.4 g
     0,2 L de gaz      0.24 g    0.38 g          0.28 g
   Le gaz recueilli est certainement le le di-
oxyde de carbone.
   – Test d’identification : Le CO2 produit un
     pr´ cipit´ blanc dans l’eau de chaux : on
       e      e
     dit que l’eau de chaux se trouble.


          ee
III Propri´ t´ s du dioxyde de carbone :
III.1 Le dioxyde de carbone est-il plus dense que l’air ? :
                                                           ´
   – Versons du dioxyde de carbone d’un flacon dans une eprouvette et effectuons le test a l’eau
                                                                                          `
     de chaux. L’eau de chaux va-t-elle se troubler ?
      e
   – R´ ponse : oui car donc le dioxyde de carbone se dispose au fond du tube.
   – Pesons deux bouteilles identiques dont l’une contient de l’air et l’autre du dioxyde de car-
     bone :




                       `         ´
     • Observation : a volume egal, le dioxyde de carbone
                                               e      `
       la masse du dioxyde de carbone est sup´ rieure a celle de l’air .
              e
     • Interpr´ tation : le dioxyde de carbone est donc
       plus dense que l’air.

III.2 Les combustions sont-elles possibles dans le dioxyde de carbone ? :
                             e               `                u
   – L’air contient du dioxyg` ne qui permet a la bougie de brˆ ler. Plongeons une bougie dans un
     flacon contenant du dioxyde de carbone :




         `
Chimie 5ieme 2007                                                               B. M AUCLAIRE
IV. EXERCICES :                                                                                  30


                                 e                           e
   – Observation : la bougie s’´ teint lorsqu’on remplit le r´ cipeient de dioxyde de carbone.
            e
   – Interpr´ tation : le dioxyde de carbone ne permet pas le combustion de la bougie,
     c’est un mauvais carburant.


IV Exercices :
IV.1 14 p. 135 Hatier 1997 :
IV.2 6 p. 142 Hatier 1997 :
IV.3 10 p. 142 Hatier 1997 :

        ´e
V Fiche el` ve :




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                  B. M AUCLAIRE
I. EXTRACTION ET RECUEILLEMENT DU GAZ :                                                                    31



          CH 7                          ´                  ´
                          DES BOISSONS PETILLANTES ET COLOREES


I Extraction et recueillement du gaz :
    But : extraction et recueillement du gaz contenu dans une eau gazeuse.
                                  e
   1. Pesage de la bouteille ferm´ e + aimant de l’agitateur : m1 =. . .. . .. . .. . .. . . .
   2. Montage de l’extraction du gaz :




                         F IG . 7.2 – Extraction du gaz contenu dans une eau gazeuse.

                                               e
   3. Pesage de la bouteille + aimant apr` s agitation : m2 =. . .. . .. . .. . .. . . .
   4. Masse du gaz extrait : m=. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
   5. Volume du gaz extrait : V =. . .. . .. . .. . .. . . .


II Identification du gaz :
            e                   e e                                                               e
   – Les exp´ riences pr´ c´ dentes montrent que . . .. . .. . .. . .. . .mL du gaz recueilli poss` dent une
     masse de . . .. . .. . .. . .. . .g.
                   `                      e
   – Comparons a la masse de diff´ rents gaz :
                   e
  Volume de gaz pes´           diazote       dioxyde de                 e
                                                                  dioxyg` ne
                                             carbone
       1 L de gaz                1.2 g       1.9 g                     1.4 g
      0,2 L de gaz              0.24 g       0.38 g                   0.28 g


       Le gaz recueilli est certainement le
. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . ..

   – Test d’identification : Le . . .. . .. . .. . .. . .
     produit un . . .. . .. . .. . .. . . . . .. . .. . .. . .. . .
     dans l’eau de chaux : on dit que l’eau
     de chaux se . . .. . .. . .. . .. . . .




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                B. M AUCLAIRE
           ´ ´
III. PROPRIETES DU DIOXYDE DE CARBONE :                                                                                                                    32


          ee
III Propri´ t´ s du dioxyde de carbone :
III.1 Le dioxyde de carbone est-il plus dense que l’air ? :
   – Versons du dioxyde de carbone d’unflacon dans une eprouvette et effectuons le test a l’eau    ´                    `
     de chaux. L’eau de chaux va-t-elle se troubler ?
      e
   – R´ ponse : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
   – Pesons deux bouteilles identiques dont l’une contient de l’air et l’autre du dioxyde de car-
     bone :




       • Observation : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
         . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
                      e
       • Interpr´ tation : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
         . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .

III.2 Les combustions sont-elles possibles dans le dioxyde de carbone ? :
                             e               `                u
   – L’air contient du dioxyg` ne qui permet a la bougie de brˆ ler. Plongeons une bougie dans un
     flacon contenant du dioxyde de carbone :




   – Observation : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
     . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
                  e
   – Interpr´ tation : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
     . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .

         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                                                        B. M AUCLAIRE
Chapitre 8

                  e               e
Les changements d’´ tat de la mati` re

       e    e      e
I Le ph´ nom` ne d’´ bullition :
I.1 Le chauffage de l’eau :
      – EXP. : chauffage de l’eau.
                                           ı
        • Observation : il apparaˆt des grosses bulles au fond, constitu´ es de vapeur d’eau, gaz      e
                                                             ´
          invisible ; on dit que l’eau est en ebullition ; le volume d’eau diminue.
                 e                                              e                         ` e
        • Interpr´ tation : L’eau passe de l’´ tat liquide a l’´ tat gazeux : cette transformation
          s’appelle la vaporisation.
        • Conclusion : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
                            e                                                   e
      – Mesure de la temp´ rature : appareil=thermom` tre ; unit´ =degr´ Celsius (˚C).            e  e


I.2     ´                   e                      e
        Evolution de le temp´ rature au cours de l’´ bullition de l’eau :

 t (min)       0 0.5      1   1.5    2 2.5     3    3.5    4    4.5   5     6     7      8      9     10
  θ (◦ C)     20 25      30   40    50 60      68   75    83    90    97   100   100    100    100   100

                                         e                     e
      – Descrition : durant les premie` res minutes, la temp´ rature aumente
         e     e                               `
        r´ guli` rement puis elle se stabilise a une valeur voisine de 100 ˚C : l’eau bout.
                                  e                  a                      e            ` e
      – Conclusion : pendant l’´ bullition, c’est-` -dire le passage de l’´ tat liquide a l’´ tat vapeur,
                  e
        la temp´ rature de l’eau reste constante.



                                                               e e
                                    Graphique sur papier millim´ tr´ .




                                                    33
II. EXERCICES :                          34


II Exercices :
II.1 2 p.167 Hatier 1997 :
II.2 7 p.167 Hatier 1997 :
II.3 14 p.168 Hatier 1997 :
II.4 11 p.167 Hatier 1997 :

          ´e
III Fiche el` ve :




         `
Chimie 5ieme 2007             B. M AUCLAIRE
        ´   `     ´
I. LE PHENOMENE D’EBULLITION :                                                                                                                                     35



  CH 8                  ´                        ´
                        EBULLITION DE L’EAU, TEMPERATURE ET PRESSION


       e    e      e
I Le ph´ nom` ne d’´ bullition :
I.1 Le chauffage de l’eau :
      – EXP. : chauffage de l’eau.
                                        ı                                                            e
        • Observation : il apparaˆt des grosses bulles au fond, constitu´ es de . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .,
          gaz invisible ; on dit que l’eau est en . . .. . .. . .. . .. . . ; le volume d’eau . . .. . .. . .. . .. . . .
                 e                                           e                                 a e
        • Interpr´ tation : L’eau passe de l’´ tat . . .. . .. . .. . .. . .` l’´ tat . . .. . .. . .. . .. . . : cette transfor-
          mation s’appelle la . . .. . .. . .. . .. . ..
        • Conclusion : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
                            e                                                                      e
      – Mesure de la temp´ rature : appareil=. . .. . .. . .. . .. . . ; unit´ =. . .. . .. . .. . .. . . .

I.2       ´                   e                      e
          Evolution de le temp´ rature au cours de l’´ bullition de l’eau :
                 t (min)           0 0.5            1      1.5       2      2.5       3      3.5       4      4.5       5      6      7     8 9           10
                  θ (◦ C)

      – Descrition : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
        . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .
                     e
      – Interpr´ tation : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .



                                                                                    e e
                                                         Graphique sur papier millim´ tr´ .




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                                                                  B. M AUCLAIRE
      Chapitre 9

      Fusion et soludification de l’eau et d’un
       e
      m´ lange

          e    e
      I Ph´ nom` ne de solidification et de fusion :
      I.1 La solidification de l’eau :


   t (min)       0    1 2 3 4        5 6 7        8        9 10
    θ (◦ C)     18    10 4 2 1       0 0 0        0       -2 -4
´
etat physique          liquide       liquide + solide      solide
                                                  ´
                                     changement d etat




     I.2 La fusion de l’eau :


   t (min)       0     1 2 3     4    5 6 7 8              9 10
    θ (◦ C)     -15   -7 -2 0    0    0 3 5 8             12 18
´
etat physique           solide        solide+liquide      liquide




         Conclusion :
         – Si Teau > 0 ˚C, l’eau est liquide ;
         – Si Teau < 0 ˚C, l’eau est solide ;
         – Enfin, durant la phase de solidification ou de fusion, la temp´ rature reste constante et
                                                                       e
           ´      `                                ´     `
           egale a 0 ˚C pour une pression ambiante egale a 1000 hPa.




                                                         36
                   ´
II. CORPS PURS ET MELANGES :                                                                               37


                                                             Gazeux




                                             n




                                                                                 su
                                            io




                                                                                     bl
                                        at



                                                             n




                                                                                       im
                                                        tio



                                                                       co
                                      ris




                                                                                         at
                                                                           nd
                                                   sa
                                   po




                                                             n)




                                                                                          io
                                                           io
                                                 en




                                                                            en
                                 va




                                                        ct




                                                                                             n
                                                        fa
                                              nd




                                                                                sa
                                                   ué
                                                 (liq




                                                                                 tio
                                            co




                                                                                     n
                                                         solidification

                                Liquide                                                Solide
                                                                  fusion


                                                       e               e
                        F IG . 9.1 – Les changements d’´ tat de la mati` re.


     e                               e
I.3 R´ capitulatif des changements d’´ tats :

                  e
II Corps purs et m´ langes :
   – Exemples de solidification :




                e          e
   – Savoir diff´ rencier m´ langes et corps purs :
                                                    e                                          e
     • Observation : il n’y a pas de palier de temp´ rature (θ = cste) pendant le changement d’´ tat
             e
       des m´ langes b) et c).
                                         e                                          e
     • Conclusion : Lorsque la temp´ rature varie pendant le changement d’´ tat d’une sub-
       stance, elle n’est pas un corps pur.




         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                B. M AUCLAIRE
       ´   `
III. PHENOMENE DE SOLIDIFICATION ET DE FUSION :                                                                                                                    38



  CH 9                                                         ´
                      FUSION ET SOLIDIFICATION DE L’EAU, D’UN MELANGE


      e    e
III Ph´ nom` ne de solidification et de fusion :
III.1 La solidification de l’eau :



     t (min)                     0      1      2      3      4 5           6      7      8 9           10
      θ (◦ C)
  ´
  etat physique




III.2 La fusion de l’eau :



     t (min)                     0      1      2      3      4 5           6      7      8 9           10
      θ (◦ C)
  ´
  etat physique




       Conclusion : . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
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                  e
IV Corps purs et m´ langes :
      – Exemples de solidification :




                            e                   e
      – Savoir diff´ rencier m´ langes et corps purs :
        . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .
        . . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . .. . . .



         `
Chimie 5ieme 2007                                                                                                                                      B. M AUCLAIRE

								
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