Les atomes et les éléments Module 2 Les atomes et les éléments

Qu’est-ce qu’est la chimie? Sciences qui étudient les propriétés, la composition, les structures et les transformations de la matière.

Quelle est l’utilité de la chimie ? La chimie présente un double intérêt : Scientifique: contribue largement à notre connaissance et notre compréhension des mécanismes et des lois de la nature. Ex: la fonctionnement du cerveau Pratique: apporte des réponses au besoin de l’homme. Ex: dans le domaine de la santé (les médicaments)

La matière et ses transformations Classifier la matière

La matière: C’est tout ce qui a une masse et qui occupe de l’espace. Exemples: une chaise, un arbre, un humain, de l’eau, de l’air etc.

La matière est faite d’atomes. De quoi est fait la matière? La matière est faite d’atomes. L’atome, c’est la plus petite unité de matière qui peut participer à un changement chimique.

Théorie particulaire de la matière Toute la matière est faite de particules très petites. Chaque substance pure possède ses propres particules. Les particules sont attirées les unes vers les autres. Les particules sont toujours en mouvement. Plus la température est élevée, plus les particules bougent vite.

Classification de la matière

Tu pourrais classer la matière selon : 1.L’état: solide, liquide et gazeux. 2.La composition: Mélanges: homogène(solution) et hétérogène, alliage. Substances pures: éléments, composés.

La matière selon l’état Les 3 états de la matière Solide Liquide Gaz

2. La matière selon sa composition

Mélange

Un mélange Ex: De l’eau salée H2O + NaCl Est constitué d’au moins deux types de particules (2 substances pures différentes) qui ne sont pas liées chimiquement. Ex: De l’eau salée H2O + NaCl

Mélange hétérogène

Un mélange peut être hétérogène ou homogène. C’est un mélange hétérogène si on distingue les constituants. Ex: soupe, pain aux raisins etc.)

Mélange homogène ( Solution )

C’est un mélange homogène ( solution ) si on ne peut pas distinguer les constituants. C’est composé d’un soluté (au moins un) et d’un solvant mélangés de façon uniforme.

Ex: sel + eau= eau salé soluté + solvant = solution Ex: eau du robinet, air etc.

Un soluté: substance qui se dissout dans le solvant Un soluté: substance qui se dissout dans le solvant.(généralement en plus petite quantité) Un solvant: substance qui dissout le soluté.(généralement en plus grande quantité)

Ex: un bijou en or (10 K) Mélange de Cuivre + or Type particulier de solution Un alliage : mélange d’un type de métal avec un ou plusieurs autres métaux ou non-métaux. Ex: un bijou en or (10 K) Mélange de Cuivre + or

Substance pure

Les substances pures Composés Éléments

Ex. : or, eau, cuivre, hélium,NaCl. Une substance pure Formée d'un seul type ou groupe de particules. Ex. : or, eau, cuivre, hélium,NaCl.

Exemples de substances pures Une feuille d’aluminium ne contient que des particules d’aluminium. Le sucre ne contient que des particules de sucre.

Élément

Un élément: c’est un type de substance pure qu’il est impossible de décomposer en partie plus simple par des moyens chimiques ordinaires.

Quelques éléments Hélium Magnésium P. 562 (livre) Gallium

Exemples: le fer (Fe), le carbone (C) ou l’oxygène (O). magnésium

Exemples d'éléments communs Les 20 premiers éléments H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar Ca K Exemples d'éléments communs Écrire au tableau

Composé

Composés: Les composés sont des substances pures formées de deux ou plusieurs atomes liés chimiquement. Ex: l'eau (H2O), le sel (NaCl) et l'acide chlorhydrique (HCl)..

Type particulier de composé une molécule Assemblage de plusieurs atomes maintenus ensembles par des liaisons chimiques covalentes.

molécule d’eau Structure de Molécule la glace d’eau Assemblage de molécules d’eau Structure de la glace Molécule d’eau

Molécule de sucre Molécule d’ADN

PS – Un élément peut être un composé s’il est formé d’au moins deux atomes. Ex. O2,P5

Exercices – classe les substances suivantes parmi l’une des catégories suivantes Substance pure, élément Substance pure, composé Mélange homogène Mélange hétérogène Écrire au tableau

L’eau pure L’oxygène Ton corps Jus de fruit Le sol Le plomb Le sucre Le néon Le Pepsi Un gâteau au noix L’huile et de l’eau Le bois

Parmi les solutions suivantes, indique le soluté et le solvant De l’eau sucrée De l’eau du robinet qui contient du chlore Du jus en poudre (Kool-Aid) 15 ml d’essence dans 30 ml d’huile 35 g d’acide acétique dans 75 g d’eau Quelques gouttes de colorant dans un verre d’eau De l’eau de mer

Atomes de chaque élément Composés communs Nom du composé Formule moléculaire Éléments présents Atomes de chaque élément Eau H2O Hydrogène Oxygène 2 atomes de H 1 atomes de O Dioxyde de carbone CO2 Travail

Changement de la matière

1. Changement chimique La modification de la matière au cours de laquelle au moins une nouvelle substance ayant de nouvelles propriétés se forme.

Indices de changement chimique - création de nouvelles substances. - particules de départ changent. - difficile d’inverser le changement.

Exemple de changement chimique Une allumette brûle, le bois se transforme en charbon (carbone graphite)

La corrosion ( la rouille ) Exemple de changement chimique La corrosion ( la rouille )

Pourquoi certains objets rouillent-ils?

À la température ordinaire, le fer se combine à l'oxygène de l'air pour former de l'oxyde de fer.                               

En présence d'air humide, une plaque de fer se recouvre d'oxyde de fer hydraté. C‘est le début de la rouille, poreuse et perméable à l'air et à l'humidité.

2. Un changement physique La modification de la matière au cours de laquelle aucune nouvelle substance ne se forme.

Indices d’un changement physique -aucune nouvelle substance ne se forme. ( les particules de départ ne changent pas) -de nouvelles propriétés peuvent apparaître mais elles sont temporaires. -le changement est réversible.

-les changements de forme (déformation, découpage, étirement,…) Parmi les changements physiques on retrouve principalement: -les changements de forme (déformation, découpage, étirement,…) -les changements de phase (évaporation, fusion, condensation) -les mélanges ( sel dans l’eau, l’alcool dans l’eau, …)

Exemple de changement physique De la glace qui fond. Aucune nouvelle substance

Suite… Si de la glace fond, elle change d'état (de l'état solide à l'état liquide) mais ne change pas de composition : il s'agit d'un changement physique.

Théorie de Dalton Lecture P. 183-186

Toute matière se compose de petites particules qu’on appelle des atomes. Il est impossible de créer ou de détruire des atomes, ou encore de diviser des atomes en particules plus petites. La masse et la taille de tous les atomes d’un même élément sont identiques, mais leur masse et leur taille sont différentes de la masse et de la taille des atomes des autres éléments. Il se crée des composés quand les atomes de différents éléments se regroupent dans des proportions définies.

Caractère particulier d’une substance. Propriété Caractère particulier d’une substance. Toutes les matières ont des propriétés qui permettent leur identification.

1. Propriété physique C’est une propriété d’une substance qui peut changer sans créer de nouvelle substance. Ex: la masse volumique de l’eau change lorsqu’elle passe de l’état liquide à l’état gazeux.

Conductivité thermique PROPRIÉTÉS PHYSIQUES QUALITATIVES QUANTITATIVES couleur point de fusion texture point d’ébullition goût masse volumique odeur viscosité état Conductivité thermique ductilité solubilité Tableau p.164

a) Propriété qualitative C’est une caractéristique qui décrit une qualité d’une substance. Non mesurable (ex. : couleur, état, etc.).

b) Propriété quantitative C’est une caractéristique qui décrit une quantité associée à une substance. Mesurable (ex. : point de fusion, longueur, masse volumique, etc.).

Masse volumique C’est la masse que contient le volume donné d’une substance (la masse volumique est égale à la masse divisé par le volume)

Masse volumique La masse d’un objet divisé par son volume Chaque substance a sa propre masse volumique Calcul : ρ = m ρ : masse volumique (g/ml v ou kg/L) m : masse (kg ou g) v : volume (ml ou L) note : 1 g = 1 cm3 1 kg = 1 m3

2.Propriété chimique Propriété qui sert à décrire le comportement d’une substance lorsqu’elle prend part à une réaction chimique Ex: la réactivité d’une substance en présence de l’air ou de l’eau, la corrosion, la toxicité, la combustion Tableau p.164

La corrosion Le fer rouillé.