Les transformations chimiques

RAPPEL: Les changements chimiques Ils modifient la nature et les propriétés caractéristiques de la matière. Il y a réarrangement des liaisons entre les atomes et formation de nouvelles molécules, molécules qui possèdent des propriétés différentes. La rouille

RAPPEL: Indices associés aux réactions chimiques Cinq indices permettent de reconnaitre la présence d’une transformation chimique…

Un dégagement gazeux https://www.youtube.com/watch?v=ocHaRJncovY

Dégagement ou absorption de chaleur et/ou de lumière https://www.youtube.com/watch?v=GQkJI-Nq3Os

Changement de couleur https://www.youtube.com/watch?v=-OZNPwJZe0A

Formation d’un précipité https://www.youtube.com/watch?v=5-753fEk7Nw

Les équations chimiques 2 molécules de butane réagissent avec 13 molécules de dioxygène pour former 8 molécules de dioxyde de carbone et 10 molécules d’eau. produits réactifs

Les réactions chimiques : un réarrangement des atomes Au cours d’une réaction chimique, les atomes des molécules initiales (réactifs) se réorganisent pour former de nouvelles molécules (produits). Exemple

exemple réactifs produits Une molécule de méthane réagit avec 2 molécules de dioxygène pour former une molécule de dioxyde de carbone et 2 molécules d’eau. réactifs produits

La loi de la conservation de la masse dans les transformations chimiques

Loi de la conservation de la masse Elle établit, qu’au cours d’une réaction chimique, la masse totale des réactifs est toujours égale à la masse totale des produits. En fait, … la masse est conservée. le nombre d’atomes de chaque élément est conservé. le nombre de molécules n’est pas nécessairement conservé. Antoine Laurent Lavoisier 1743-1794

La combustion du méthane Exemple La masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits. Le nombre d’atomes de chaque élément est conservé. Le nombre de molécule est, dans ce cas, conservé. 16 g + 64 g → 44 g + 36 g

La combustion du propane 44 g + 160 g → 132 g + 72 g 204 g = 204 g

Le balancement d’équations chimiques

Pourquoi balancer une équation? Balancer une équation chimique, c’est ajouter des coefficients numériques devant les formules moléculaires des réactifs et des produits, de façon à ce que la loi de la conservation de la matière soit respectée. Une équation chimique non balancée se nomme une « équation squelette ».

Règles à respecter lors du balancement 1. les coefficients doivent tous être entiers. 2. les coefficients doivent être le plus petit possible. 3. ne jamais ajouter ni enlever de substances. 4. ne jamais modifier les indices dans les molécules. 5. toujours vérifier son résultat final. Trucs et astuces… Attribuer le coefficient « 1 » à la molécule la plus complexe. Garder les substances simples pour la fin (les molécules diatomiques ou les atomes seuls). Ne pas chercher à équilibrer un élément qui se retrouve dans plusieurs molécules en premier.

Exemple : synthèse de l’ammoniac Équation squelette : N2 + H2 → NH3 Placer un « 2 » devant la molécule la plus complexe (NH3) N2 + H2 → 2NH3 Placer un « 1 » devant N2 1N2 + H2 → 2NH3 Placer un 3 devant H2 1N2 + 3H2 → 2NH3 Équation balancée : N2 + 3H2 → 2NH3

L’oxydation du méthane Équation squelette CH4 + Cl2 → HCl + C 1 CH4 + Cl2 → HCl + C 1 CH4 + Cl2 → 4 HCl + C 1 CH4 + 2 Cl2 → 4 HCl + C 1 CH4 + 2 Cl2 → 4 HCl + 1 C Équation balancée CH4 + 2 Cl2 → 4 HCl + C

http://www. ostralo. net/equationschimiques/pages/p2a http://www.ostralo.net/equationschimiques/pages/p2a.htm pour te pratiquer http://www.youtube.com/watch?v=LNxS7aH5QBs explication vidéo 8 min

Différentes transformations chimiques

Des transformations chimiques Les synthèses et les décompositions Les précipitations Les neutralisations acidobasiques L’oxydation La combustion La respiration cellulaire La photosynthèse

Neutralisation acidobasique Il s’agit d’une transformation chimique dans laquelle un acide réagit avec une base pour former un sel et de l’eau Pour neutraliser une solution acide, on lui ajoute une solution alcaline (basique) : le mélange final sera une solution neutre lorsque les 2 quantités d’ions (H+ pour l’acide et OH- pour la base) seront en quantités égales OBS p 119

Des neutralisations Acide(aq) + Base(aq) → Sel(aq) + Eau(l) HF(aq) + KOH(aq) → KF(aq) + H2O(l) H2SO4(aq) + Mg(OH)2(aq) → MgSO4(aq) + 2H2O(l) 2HBr(aq) + Ca(OH)2(aq) → CaBr2(aq) + 2H2O(l)

Combustions Les combustions sont des réactions chimiques entre un combustible et un comburant. Elles libèrent de l’énergie. Ex … Le bois qui brule L’essence qui s’enflamme La chandelle qui brule

Les 3 conditions essentielles à une combustion Présence de comburant Présence de combustible L’atteinte de la température d’ignition Ex : C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) + Énergie ajout d’énergie extérieure pour atteindre la TI

1: le comburant Un comburant (l’oxygène est le plus répandu) est une substance capable d’entrer en réaction avec un combustible afin de lui faire libérer une partie de l’énergie chimique qu’il stocke Il est essentiel pour alimenter la combustion

2: Le combustible Le combustible est une substance qui a la capacité de s’oxyder en transformant son énergie chimique en énergie thermique

3: la température d’ignition La température d’ignition est la température nécessaire pour que la combustion s’amorce (elle est différente pour chaque combustible) La température d’ignition du bois (c’est-à-dire la température qu’il faut atteindre pour qu’il s’enflamme) est de 250 °C pour la plupart des résineux et de 350 °C pour les feuillus. (Wikipedia).

Le triangle de feu

3 types de combustions Combustion vive Combustion spontanée Combustion lente

La combustion vive Elle est spectaculaire et libère beaucoup d’énergie (thermique et lumineuse) en un court laps de temps Feu de bois, combustion de l’essence…

La combustion spontanée C’est une combustion vive et imprévisible dans laquelle le combustible atteint sa température d’ignition sans apport extérieur d’énergie Ex ; marmite d’huile sur une cuisinière

La combustion lente Combustion qui se produit lentement, sur une relativement longue période de temps Exemples: décomposition, respiration cellulaire et corrosion Corrosion du cuivre

La photosynthèse et la respiration cellulaire

La photosynthèse Il s’agit d’un transformation chimique au cours de laquelle l’énergie rayonnante du soleil est transformée en énergie chimique (énergie stockée dans les liaisons chimiques intramoléculaires). http://archives.universcience.fr/francais/ala_cite/expo/tempo/planete/portail/labo/carbone/photosyntese.html

La chlorophylle Des cellules végétales spécialisées contiennent un pigment (une substance colorée) vert qui se nomme la chlorophylle. Ce pigment capte l’énergie des rayons solaires pour produire du glucose et du dioxygène à partir de l’eau pompée du sol et du dioxyde de carbone capté dans l’air. 6CO2(g) + 6H2O(l) + Énergie → C6H12O6(s) + 6O2(g)

La respiration cellulaire C’est la réaction inverse de la photosynthèse Les produits de la photosynthèse sont les réactifs de la respiration cellulaire et vice versa. Il s’agit d’une combustion lente (ou une oxydation) qui se produits dans les cellules des organismes vivants hétérotrophes (organismes vivants incapables de produire eux-mêmes leur nourriture)

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l) + Énergie

Complémentarité