Chapitre C 01. L`eau : un corps pur formé de molécules

Chapitre C 01. L'eau : un corps pur formé de molécules
I.
Comment s’appelle la plus petite parcelle qui forme l’eau ?
Lire le document suivant « Les molécules existent-elles vraiment ? », et répondre aux questions qui
suivent.
1. Sur quelle période s’étendent les réflexions des scientifiques précédents ?
Ces réflexions s’étendent depuis 400 ans avant JC et jusqu’au 20 ème siècle.
2. Que cherchent à trouver ces scientifiques ?
Ils essaient de trouver de quoi est composée la matière.
3. Résume rapidement la théorie de Démocrite ?
Démocrite pense que la matière est composée de minuscules grains de matière indivisible (qui ne peut
pas se couper)
4. Aristote est-il d’accord avec Démocrite ? Pourquoi ?
Aristote n’est pas d’accord avec Démocrite car il pense que la matière est faite à partir des 4 éléments :
l’eau, le feu, la terre et l’air.
5. Est-il possible de diviser une goutte d’eau à l’infini ? Comment est finalement appelée la
plus petite parcelle d’eau ?
Il est impossible de diviser une goutte d’eau à l’infini car il reste à la fin la plus petite parcelle d’eau,
indivisible, qui s’appelle : « la molécule d’eau »
6. Combien de ces petites parcelles d’eau y a-t-il dans une goutte d’eau ?
Dans une goutte d’eau, il y a environ 1000 milliards de milliards de molécules d’eau
Dans l’univers, il existe une infinité de molécules (la molécule d’eau, de sucre, de sel, etc …).
Toutes les molécules d’eau sont identiques.
Il est impossible de couper une molécule, de modifier sa forme, ses dimensions ou sa masse.
Chapitre C01 – Mme PINEL
II.
Comment expliquer les trois états de l’eau à l’aide des molécules ?
Rappelle rapidement quels sont les trois états de l’eau ?
Les 3 états de la matière sont : solide, liquide et gaz.
Le document suivant décrit ce qu’il se passe au niveau des molécules d’eau selon les 3 états.
A chacune des propriétés de l’eau solide, liquide ou vapeur, associe un comportement des molécules
(en rouge pour l’eau solide, en vert pour l’eau liquide, en bleu pour l’eau vapeur).
Eau solide
Eau liquide
Eau vapeur
1. La glace est un solide
2. Les cristaux de glace ont une forme
géométrique
3. La glace est incompressible



 a. Les molécules sont très rapprochées les unes
des autres
 b. Elles sont très fortement liées entre elles
 c. Elles sont disposées géométriquement
4. L’eau liquide ne possède pas de forme propre,
elle peut s’écouler

5. L’eau liquide est incompressible

 d. Les molécules sont très rapprochées les unes
des autres
 e. Elles sont très peu liées entre elles et peuvent
glisser les unes sur les autres
6. La vapeur d’eau n’a pas de forme propre
7. La vapeur d’eau est expansible : elle occupe
le volume qu’on lui offre
8. La vapeur d’eau est compressible
 f. Les molécules ne sont plus du tout liées entre
elles
 g. De grands espaces vides existent entre les
molécules
 h. Les molécules sont animées de mouvements
désordonnés très rapides

tout


Les solides :
Ils sont incompressibles et possèdent une forme propre, car les molécules sont très rapprochées et
fortement liées entre elles.
Les liquides :
Ils sont incompressibles et n’ont pas de forme propre et peuvent s’écouler, car les molécules sont
aussi très rapprochées mais peu liées entre elles.
Les gaz :
Ils n’ont pas de volume propre et occupent tout l’espace qui leur est offert, car les molécules sont
séparées par des espaces vides et animées de mouvements désordonnés.
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III. Comment interpréter la conservation de la masse lors d’un changement d’état,
à l’aide des molécules ?
Prenons le cas de la fusion de l’eau solide (glaçon).
- Dans un bécher, introduire un glaçon.
- Noter la masse du récipient fermé + l’eau solide : mdébut = ......................
- Attendre la fusion de l’eau solide.
- Peser à nouveau ce même récipient avec l’eau sous forme liquide : mfin = .......................
Schéma de l'expérience :
Début
Fin
Bécher
Eau solide
Balance
Bilan :
Lors d’un changement d’état, la masse ne change pas car le nombre de molécules ne varie pas.
IV. Comment interpréter la dissolution d’un soluté dans l'eau, à l’aide des molécules ?
A. Définitions de la classe de 5ème :
- Solvant :
Liquide dans lequel peut se dissoudre un soluté (qui est en grande quantité par rapport au soluté) : eau,
alcool…
- Soluté :
Solide, liquide ou gaz qui se dissout dans le solvant (qui est en petite quantité par rapport au solvant) :
sucre, sel, sirop, dioxyde de carbone …
- Solution :
Liquide obtenu par dissolution d’un soluté dans un solvant.
- Dissolution :
Action de dissoudre un soluté dans un solvant.
- Mélange homogène :
Mélange pour lequel on ne peut pas distinguer, à l’œil nu, les différents constituants du mélange (ex :
eau + sel)
- Mélange hétérogène :
Mélange pour lequel on peut distinguer, à l’œil nu, au moins deux constituants du mélange (ex : eau +
huile, soda)
- Saturation :
Une solution est saturée lorsqu'une partie du soluté ne peut plus être dissoute dans le solvant.
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B. Expérience :
Prenons le cas de la dissolution du sucre dans de l’eau.
- Dans un bécher, introduire de l’eau.
- Dans une coupelle, introduire du sucre.
- Peser en même temps le bécher (eau) et la coupelle (sucre) :
mdébut = ......................g
- Ajouter le sucre dans l'eau.
- Attendre la dissolution du sucre dans l’eau, et peser le bécher (eau et sucre) et la coupelle (vide) :
mfin = .......................g
Schéma de l'expérience :
Début
Fin
Eau sucrée
avec dépôt du
sucre
Béche
r
Sucre
Eau
Balance
Interprétation moléculaire :
Début
Fin
Dépôt du
sucre
Bécher
Coupell
e
Bécher
Molécule d'eau
Molécule de sucre
Bilan :
Lors de la dissolution du soluté dans le solvant, la masse totale de la solution correspond à la somme
de la masse du soluté avec la masse du solvant.
msolution = msolvant + msoluté
Les molécules de soluté ne disparaissent pas dans le solvant mais se mélangent aux molécules de
solvant.
Il est possible d'obtenir un dépôt de soluté au fond du récipient en cas de saturation.
Chapitre C01 – Mme PINEL
Je dois savoir…
chapitre C 01
✔ que la matière est faite de molécule, plus petite particule, indivisible (§1) ;
✔ les noms des différents changements d'état
✔ la relation entre les 3 états de la matière et la disposition des molécules (§2) ;
✔ interpréter la conservation de la masse lors d'un changement d'état (§3) ;
✔ les définitions relatives à la dissolution (§4)
✔ interpréter la conservation de la masse lors d'une dissolution (§4) ;
✔ faire des interprétations moléculaires (§3 et 4)
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