Sciences 10 – Module A La chimie – Énergie, matière et transformations chimiques

Le module en quelques lignes Dans ce module nous allons explorer: – la sécurité en laboratoire – les propriétés et la classification de la matière – le tableau périodique – les composés moléculaires et ioniques – les acides et les bases – les équations chimiques – comment équilibrer des équations chimiques – la mole

Questions clés Comment la compréhension de la structure de la matière a-t-elle mené à d’autres progrès scientifiques? Comment les éléments se combinent-ils? Peut-on classifier ces combinaisons et est-il possible de prédire et de quantifier leurs produits? Pourquoi les scientifiques classifient-ils les transformation chimiques, suivent-ils des règles de nomenclature et représentent-ils ces transformations par des équations?

Thème 1 Concepts clés – le Système d’information sur les matières dangereuses utilisées au travail (SIMDUT) et les règles de sécurité – la preuve d’une transformation chimique – l’utilisation des substances chimiques pour satisfaire les besoins des êtres humains

A1.1 La sécurité en laboratoire Sur quoi repose-t-elle la sécurité? – la sensibilisation – les connaissances – les façons d’agir Qu’est-ce que tout le monde doit faire dans la salle de classe pendant un laboratoire? – se comporter de façon sécuritaire et réfléchie

Les symboles des substances dangereuses Quelle est la première étape lorsqu’on fait une expérience? – lire la marche à suivre du début à la fin pour s’assurer de bien en comprendre toutes les étapes Quelles sortes de renseignement sont fournis par chaque symbole ? – le degré de danger – le type de danger

Symboles de danger

inflammable explosif toxique corrosif

SIMDUT Quelle est la signification de l’acronyme SIMDUT ?

SIMDUT DescriptionSymboleExemple Gaz comprimé dioxyde de carbone propane oxygène Matières très toxiques ayant des effets immédiats et graves acide sulfurique toluène-2 monoxyde de carbone cyanure de sodium Matières toxiques ayant d’autres effets mercure acétone benzène plomb Matières comburantes oxygène permanganate de potassium acide nitrique

DescriptionSymboleExemple Matières inflammables et combustibles propane acétone éthanol toluène Matières corrosives acide sulfurique gaz ammoniaque chlore hydroxyde d’ammonium Matières infectieuses bactéries virus parasites HIV/SIDA Matières dangereusement réactives acrylate d’éthyle chlorure de vinyle oxyde d’éthylène chlorure d’aluminium anhydre

Quel est le but de ces 8 symboles? – pour aider a prévenir et à protéger les personnes qui utilisent des matières dangereuses au travail

Fiche signalétique Qu’est-ce que la fiche signalétique (MSDS) identifie? – les dangers chimiques et physiques relatifs à chaque substance – elle renferme des données physiques telles que le point de fusion le point d’ébullition du produit son degré de toxicité ses effets sur la santé de mesures de premiers soins ainsi que la marche à suivre pour nettoyer en cas de déversement ou de fuite

La caractéristique de sécurité la plus importante Qu’est-ce qui est encore plus important que l’équipement de sécurité ? – c’est toi

A1.2 Les propriétés et la classification de la matière Comment est-ce que les chimistes ont classé les composés ? – en fonction des caractéristiques physiques et chimiques

À température ambiante (25 °C), on peut classer toute la matière dans trois catégories : les solides, les liquides ou les gaz. Quel est le problème engendré par ce système ? – il y a des substances de même état mais elles ont très peu de caractéristiques communes Que devrait-on faire à la place ? – de les classer en fonction de leurs propriétés physiques et chimiques

Les propriétés utilisées pour classer des substances propriétés chimiques : propriétés qui servent à décrire la réactivité d’une substance propriétés physiques : propriétés qui servent à décrire l’apparence physique et la composition d’une substance

Propriétés physiques Propriété physiqueDescription point d’ébullition ou de condensation point de fusion ou de congélation malléabilité ductilité température d’ébullition ou de condensation température de fusion ou de congélation capacité d’être martelé ou roulé en feuilles sans s’effriter capacité d’être étiré sans se rompre

Propriété physiqueDescription couleur état solubilité formation de cristaux conductibilité magnétisme couleur solide, liquide, gazeux capacité de se dissoudre apparence cristalline capacité de conduire la chaleur ou l’électricité attraction magnétique entre les objets (fer, cobalt, nickel, électroaimants)

Propriétés chimiques Propriété chimiqueDescription capacité de brûler point d’inflammabilité comportement dans l’air réaction avec l’eau combustion (flamme, chaleur, lumière) température requise pour prendre feu tendance à se dégrader, à réagir ou à se dissoudre tendance à se corroder ou à se dissoudre

Propriétés chimiquesDescription réaction avec les acides réaction à la chaleur réaction au papier de tournesol (rouge ou bleu) corrosion, parfois la formation de bulles tendance à fondre ou à se décomposer rouge: un acide; bleu: une base aucun changement de couleur: une substance neutre

Propriétés… Pour chacune des propriétés ci-dessous, écris P s’il s’agit d’une propriété physique et C s’il s’agit d’une propriété chimique. ___ 1. Deux métaux sont attirés l’un vers l’autre. ___ 2. Le sulfate de cuivre (II) est bleu. ___ 3. Le sucre brûle.

___ 4. Le sel se dissout dans l’eau. ___ 5. L’eau bout à 373 K. ___ 6. Le fer rouille dans l’eau. ___ 7.L’hydrogène à l’état liquide est très inflammable.

Les substances pures et les mélanges substance pure : substance dans laquelle toutes les particules sont identiques – propriétés physiques et chimiques constantes élément : substance pure qui ne peut pas être décomposée en d’autre substances – substance constituée d’un seul type d’atomes composé : combinaison chimique de deux ou de plusieurs éléments dans une proportion fixe

Où retrouve-t-on les éléments ? – dans le tableau périodique des éléments Qu’est-ce qui constituent les composés ? – plus d’un type d’atomes ou plus dans des proportions précises

mélange hétérogène (différent) : mélange dans lequel les différentes substances sont visibles – sol mélange homogène (semblable) : mélange dans lequel les différentes substances ne sont pas visibles – solutions eau salée Jell-O air

suspension : mélange mécanique dans lequel les composants se trouvent dans différents états – boue colloïde: mélange mécanique dans lequel la substance en suspension est difficile à séparer des autres substances – huile et vinaigre

Les substances pures sont beaucoup plus faciles à classer. Les éléments sont ordonnés dans le tableau périodique tandis que de nombreux composés entrent dans la catégorie des substances ioniques ou dans celle des substances moléculaires. Quelle autre méthode importante est utilisée pour classer les composés? – comme des acides, des bases ou des solutions neutres

Indique, à l’aide d’un crochet ( ✔ ), s’il s’agit d’un mélange hétérogène ou d’un mélange homogène. SubstanceMélange homogèneMélange hétérogène Jus de pomme limpide Thé Salade Sable et gravier Jus d’orange avec pulpe Shampooing limpide Céréales et lait Vinaigre Béton Air ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔ ✔

États de matière Dans les contenants suivants, dessine des particules qui représentent les 3 états de la matière. solideliquidegaz

Complète le schéma ci-dessous. sublimation gaz liquide solide évaporation (vaporisation) fusion condensation solidification (congélation)

Complète le schéma ci-dessous : La matière Les substances pures Les élémentsLes composésLes mélanges Les solutions (homogènes) Les mélanges mécaniques (hétérogènes) Les suspensions (hétérogènes) Les colloïdes (hétérogènes)

Les réactions chimiques Réaction chimique : un processus qui a lieu lorsqu’une substance ou des substances réagissent pour produire une ou des substances différentes Donne une propriété chimique de l’hydrogène gazeux. – une capacité de se combiner chimiquement à de l’oxygène pour former de l’eau

Savoir reconnaître les réactions chimiques Donne trois caractéristiques communes à la majorité des réactions chimiques – entrainent la production de nouvelles substances ayant leurs propriétés distinctives état, point de fusion/d’ébullition, couleur, masse volumique – s’accompagnent d’un flux d’énergie une variation de température – plusieurs entrainent un changement d’état la formation d’un gaz (bulles) la formation d’un solide qui donne une apparence trouble à une solution claire au départ – précipité

Nomme d’autres états de la matière (états exotiques) – le plasma – le cristal liquide – l’état supraconducteur