Chimie : patrimoine et habitat Test académique Classe de troisième 2011-2012 Chimie : patrimoine et habitat 1 1

Les métaux sont largement utilisés dans les domaines du bâtiment et de l’habitat. Toiture en cuivre Parlement d’Ottawa (Canada) Toiture avec feuilles d’or Dôme des Invalides à Paris Toiture en zinc Toiture en aluminium Basilique Saint-Pierre à Rome Doc.1 Toiture en fer Masse de 1 cm3 du métal : Or : 19,3 g Cuivre : 8,7 g Fer : 7,7 g Zinc : 7,1 g Aluminium : 2,7 g Doc.2 Recycler le fer, c’est facile ! Doc.3 2

Le paratonnerre protège les bâtiments des effets de la foudre : en cas d’impact, la foudre est guidée vers le sol à travers la tige en cuivre. Pointe du paratonnerre Tige en cuivre reliée au sol Benjamin Franklin inventeur du paratonnerre 3

Dans le circuit électrique ci-dessous (doc Dans le circuit électrique ci-dessous (doc. 1), on représente trois modèles du déplacement de certains électrons dans la plaque de cuivre (doc. 2). Doc. 1 Doc. 2 G Plaque de cuivre Électron en mouvement Légende : + - Modèle 1 Modèle 2 Modèle 3 A l’échelle microscopique Lampe allumée

On doit donc le purifier à l’aide du montage suivant : Le cuivre est obtenu à partir d’un minerai ou par recyclage mais il contient souvent des impuretés. On doit donc le purifier à l’aide du montage suivant : Solution aqueuse Cuivre à purifier 5

Ces cinquante dernières années, l'utilisation de l'aluminium dans l’habitat a connu une croissance rapide. Besoin en aluminium en France par secteur d’activité : Légende : 6

En France, les besoins en aluminium sont estimés à 1 200 000 tonnes. 7

Observation d’un échantillon d’aluminium au microscope électronique : Atome d’aluminium Le diamètre de l’atome d’aluminium est égal à 2,8.10-10 m. 8

On donne trois représentations A, B et C du modèle de l’atome d’aluminium. 13+ 12+ 13+ Légende : Électron Noyau 9

Actuellement, les matières plastiques jouent un rôle important pour le confort des habitations. Revêtement de sol à base de nylon® Fenêtre et store en PVC Garde-corps de balcon en plexiglas® Baignoire en acrylique 10

Lire attentivement le texte suivant : Mode opératoire de la synthèse du nylon® : Dans un bécher, introduire 10 mL d’une solution de chlorure de sébaçoyle. . Ajouter délicatement 10 mL d’hexaméthylène diamine. À l’aide d’un crochet, tirer délicatement sur le fil de nylon qui se forme à la surface de séparation des deux liquides et l’enrouler autour d’un agitateur (photographie ci-dessous). 11

Depuis le milieu du XIXe siècle, l’acidité des pluies a augmenté dans certaines régions du globe provoquant des dommages sur les bâtiments. Au contact de l’eau de l’atmosphère, des gaz polluants se transforment en acides qui attaquent les matériaux calcaires (doc. 1) et certains métaux (doc. 2). Doc. 2 Élément d’un portail en fer Doc. 1 Fronton d’une église en pierre calcaire 12

On peut identifier la présence des ions fer II en solution grâce à la formation d’un précipité de couleur verte (photographie ci-dessous) lorsqu’on ajoute quelques gouttes de solution d’hydroxyde de sodium (soude).

Les produits de nettoyage sont de plus en plus utilisés dans les maisons. Produits d’entretien pH Détartrant WC 2 Déboucheur de canalisations 13 Décapant four 11 Nettoyant ménager  3 Eau de Javel 12 Liquide de rinçage 6 Produit vaisselle 7 14

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Chimie et innovation technologique : l’effet lotus. S’inspirant des propriétés des feuilles de lotus qui restent toujours propres (photographie ci-contre), des scientifiques sont parvenus à synthétiser de nouveaux matériaux. Ainsi il est possible d’envisager des vitres, des revêtements de sol non salissants et des façades qui ne subiraient plus les effets de la pollution … 16

Fin de la partie chimie. 17