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LA MATIÈRE (CRPE)

Publié le 22/02/2012

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I. ÉTATS ET CHANGEMENTS D'ÉTAT 1) Les états de la matière Les propriétés des 3 états de la matière s'expliquent par la structure moléculaire de corps. · L'état solide est un état ordonné : les molécules occupent des positions pratiquement fixes et sont séparées de leurs plus proches voisines par des distances de l'ordre de leurs propres dimensions. Cette structure explique le fait que les solides ont une forme propre. · L'état liquide est un état désordonné : les molécules se déplacent les unes par rapport aux autres mais occupent toujours un espace déterminé, c'est un état condensé. Un liquide est fluide, il coule et prend la forme du récipient qui le contient. · L'état gazeux est un état désordonné et dispersé : les molécules sont éloignées les unes des autres et se déplacent librement. Un gaz occupe tout l'espace disponible, il est expansible.

« La matière · Si la vaporisation a lieu à l’intérieur même du liq uide, on parle d’ ébullition.

La formation de gaz se traduit par l’apparition de bulles qui agitent l e liquide restant.

La température d’ébullition d’un corps pur est une constante caractéristique du corp s pur considéré.

Lorsque l’on chauffe de l’eau du robinet dans un récipient, on observe de petites bulles qui s’échappent de l’eau avant ébullition : ces bulles correspondent à l’expulsion de gaz initi alement dissous dans l’eau.

Ce n’est qu’en poursuivant le chauffage qu’apparaîtront de grosses bulles de vapeur d’eau à des températures voisines de 100°C.

Masse et volume Au cours d’un changement d’état d’un corps pur, la masse est conservée mais le volume varie.

Lors de la solidification de l’eau, dans les conditions usuelles, le volume augmente.

Cette propriété fait de l’eau un cas exceptionnel par rapport à d’autres su bstances pour lesquelles le volume diminue lors de la solidification.

3) Chaleur et température Lors du palier de changement d’état d’un corps pur, on constate qu’il peut y avoir apport de chaleur sans qu’il y ait pour autant évolution de la tempér ature : ces 2 grandeurs sont donc bien distinctes.

L’énergie transférée au corps par apport de chaleur est utilisée pour réaliser le changement d’état et non pas pour obtenir une élévation de température.

II.

MÉLANGE ET SOLUTIONS 1) Corps purs et mélanges On distingue :  les corps purs constitués de molécules ou d’ions appartenant à un e seule espèce chimique comme le dioxyde de carbone CO 2, l’eau H 2O, le méthane CH 4, le dioxygène O 2…  les mélanges constitués de molécules ou d’ions appartenant à de s espèces chimiques différentes : l’air est un mélange de diazote N 2, de dioxygène O 2 et de gaz rares.

Les corps purs comme les mélanges peuvent exister s ous les 3 états de la matière : solide, liquide ou gaz.

L’existence de paliers de température lors de la fu sion et de l’ébullition ainsi que leur valeur font partie des critères qui permettent d’identifier un corps pur.

Une substance dont la température varie lors d’un c hangement d’état ne peut pas être un corps pur.

2) Mélanges ou solutions ? Le terme mélange est très général et recouvre toutes les situations où l’on rencontre plus d’une seule espèce chimique.

Dans le cas particulier de mélanges homogènes où l’ un des composants joue un rôle clairement différent des autres, on parle de solution.

Ce composant est alors appelé le solvant, l’autre le soluté.

3) Mélanges homogènes / mélanges hétérogènes · Un mélange est dit homogène lorsqu’on ne distingue plus ses différents constitu ants.

L’eau est capable de former des mélanges homogènes avec de nombreuses substances solides (sel, sucre), liquides (sirop, vinaigre, alcool) ou gazeu ses (gaz carbonique) : c’est un très bon solvant.

Le corps dissous est appelé soluté.

Deux liquides qui forment un mélange homogène son t dits miscibles entre eux.

Lors d’une dissolution, la masse est con servée : la masse d’une solution est égale à la somme des masses du solvant et du soluté.

On caract érise une solution par sa concentration égale à la masse de soluté dans un litre de solution (en g/l).

On ne peut pas dissoudre une quantité illimitée de solide dans un volume d’eau donné.

Lorsqu’il reste du solide non dissous, la solution est saturée.. »

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