4e – 7 – Interpréter les réactions chimiques

7.1. Masse et réaction chimique

Activité

Expérience :

  • On introduit dans un flacon de l’eau acidifié et on pose un morceau de craie à côté. L’ensemble est pesé et on introduit ensuite le morceau de craie dans le flacon. La pesée est à nouveau effectuée en fin de réaction.

On remarque que la craie à été consommée au cours de l’expérience. Un examen des produits de la réaction montre qu’il y a eu formation de dioxyde de carbone : il y a eu une réaction chimique.

On remarque également que la masse n’a pas variée au cours de la réaction chimique :

Au cours d’une réaction chimique, la masse totale des composants est conservé : la masse des réactifs est égale à la masse des produits formés.

Ceci ne peut s’expliquer que par la conservation de la matière, or les molécules ne sont pas conservées puisqu’il y a formation de nouveaux corps. les molécules sont donc constituées de particules plus petites : les atomes.

7.2. Atomes et molécules

  • Dimension des atomes

Les molécules sont constituées d’atomes. Il existe 92 atomes naturels et environ 15 atomes crées par l’homme  {montrer la classification périodique des éléments}

Les atomes sont très petits et peuvent êtres représentés par des sphères qui sont assemblées pour constituer les molécules. Le rayon des atomes est de l’ordre de 100 picomètres (10-12 m). Ces sphères servent à constituer des représentations de molécules appellées modèles moléculaires.

  • Symboles des atomes

Tous les atomes semblables ont le même nom et  sont représentés par un symbole.

La première lettre de ce symbole est une majuscule (souvent la première lettre du nom français).

Une seconde lettre est parfois nécessaire, elle s’écrit alors en minuscule.

Hydrogène : H – Carbone : C – Azote : N – Oxygène : O

tableau périodique de éléments

  • Molécules de quelques corps purs

Les symboles des atomes sont assemblés pour former les formules chimiques des molécules.

On classe ces molécules en deux grandes familles :

Corps purs simples

Les corps purs simples sont constitués d’atomes tous identiques.

Exemples : Hélium, dioxygène, Ozone, Fullerène.

L’ozone possède trois atomes d’oxygène O3, elle permet le maintient de la vie sur terre en absorbant une grosse partie des rayons ultraviolets de la haute atmosphère, mais l’ozone est en lui-même un gaz toxique pour l’homme.

Corps composés

Les molécules des corps composés sont constituées à partir d’atomes de types différents.

Exemples : eau, dioxyde de carbone, butane, méthane.

{donner les formules chimiques et expliquer les symboles et indices}

7.3. atomes et réaction chimique

Définition :

Une réaction chimique est un processus par lequel certaines espèces chimiques se transforment en d’autres espèces chimiques, a la suite du réarrangement des atomes.

Loi de conservation des atomes :

Au cours d’une réaction chimique, les atomes des espèces chimiques qui disparaissent (réactifs) se retrouvent dans les espèces chimiques qui se forment (produits).

Exemple :

La combustion du carbone est une réaction chimique. Au cours de cette combustion, le carbone et le dioxygène disparaissent alors qu’un nouveau corps apparaît : le dioxyde de carbone.

Remarque :  Une combustion est une réaction chimique qui nécessite la présence d’un combustible (carbone) et d’un comburant (dioxygène) placé dans des conditions favorables.

  • L’équation-Bilan

L’équation-bilan traduit le bilan de la réaction chimique en utilisant les formules des réactifs et des produits.

Les réactifs sont séparés des produits par une flèche. L’équation-bilan respecte la loi de conservation des atomes.

Exemple : Combustion du carbone dans le dioxygène

Avant la réaction pendant Après la réaction

Réactifs (à gauche) Donnent Produits (à droite)

Carbone Dioxyde de carbone

Dioxygène

Carbone + dioxygène → Dioxyde de carbone

C + O2 → CO2 :    Equation-Bilan

1 atome de carbone 1 atome de carbone

2atomes d’oxygène 2 atomes d’oxygène

4e equation bilan combustion

Correction d’exercices sur les molécules et les équations-bilan :

 

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