C L AS SE : 3B – 3C/D C O U R S : S CIE N CE S P R O F ES SE UR : D E F AV ER I
Bonjour à tous,
J’espère que vous allez tous et toutes bien. Je pense fort à vous en cette période difficile.
Cette semaine, fini la biologie (pour l’instant), retournons à la chimie ! J’espère que les notions vues plus tôt dans l’année sont toujours maîtrisées car vous allez en avoir besoin.
Pour ce travail, je vous demanderai d’étudier les pages suivantes. C’est une
synthèse reprenant les points importants à connaître (merci Monsieur Baudoin). De plus, tout au long, vous y trouverez des explications. Pour vous aider à comprendre toutes ces notions, je vous invite à regarder deux vidéos :
- https://www.youtube.com/watch?v=yRZxFKbLSvg&feature=youtu.be - https://www.youtube.com/watch?v=L780_zjoAL4&feature=youtu.be
À distance, ces notions sont un peu plus complexes donc n’hésitez pas une seule seconde à communiquer avec moi !
Une fois cette matière vue et connue, je vous invite à réaliser un quizz permettant de vous auto-évaluer. Ce quizz sera disponible à partir de lundi 18/05 (aujourd’hui) et ce jusque dimanche 24/05 inclus. Cliquez sur le lien suivant :
https://b.socrative.com/login/student/ et indiquez dans le room name
« LAURA5846 ». Merci d’indiquer votre nom et prénom lorsque vous réalisez ce quizz. Ne vous inquiétez pas, c’est une évaluation formative, elle est là pour vous aider. Je vous encourage réellement à le réaliser (même plusieurs fois si vous le désirez), cela me permet de savoir qui a accès aux informations ou non.
Je tiens également à rappeler que toutes les notions vues après le 15 mars ne seront pas évaluées et ne rentreront donc pas en ligne de compte pour la réussite de votre année. Néanmoins, je vous invite à travailler régulièrement afin de garder un esprit actif et éveillé et ainsi faciliter la reprise.
Chaque lundi, je vous donnerai également d’autres notions à voir ou à revoir. Je vous remercie donc d’aller vérifier régulièrement si elles sont disponibles sur le site des ressources de Flône.
Je reste disponible pour d’éventuelles questions ou autre par mail : [email protected]
Bon travail,
Madame De Faveri
Préambule :
Depuis de nombreuses années vous savez qu’une molécule d’eau a comme formule moléculaire H2O, mais pourquoi ? Est-ce correct ? Pourquoi H2O et non HO ou H3O ou H2O2 ou …
Tâchons de répondre à toutes ces questions.
1. L’électrolyse de l’eau
1.1 But :
Découvrir la composition de la molécule d’eau ; la nature des éléments atomiques et leur nombre.
1.2 Expérience :
Ceci est un voltamètre d’Hoffmann.
Cet outil va nous permettre de faire passer un courant électrique dans de l’eau et de regarder les réactions qui s’y passent.
Le voltamètre est rempli d’eau (et d’un catalyseur pour accélérer les réactions).
Les vannes sont fermées.
L’anode est l’électrode positive.
La cathode est l’électrode négative.
1.3 Observations :
Lorsque je fais passer un courant dans les deux électrodes, après quelques minutes j’observe :
- Une apparition de bulles et donc du gaz se stocke de chaque côté.
- Une différence entre les deux niveaux de gaz. Il y a deux fois plus de gaz produit du côté de la cathode.
Une question peut dons être posée… Quels sont ces gaz ?
Pour rappel, nous avons fait passer un courant électrique dans de l’eau et nous avons appris, sans jamais l’avoir vérifié, que l’eau est composée d’hydrogène et d’oxygène. Nous pouvons donc naturellement nous diriger vers des tests en rapport avec ceux-ci.
➢ Test du tison en ignition :
- Récupérons le gaz se trouvant du côté de l’anode (+) dans un tube à essai.
- Ensuite, prenons une pique à brochette en bois et après l’avoir allumé on l’éteint presque complètement de façon à avoir « un tison », c’est-à-dire le bout du bois rougeoyant, chaud, mais sans flamme.
- Enfin, plongeons ce tison dans le tube à essais rempli du gaz.
Nous observons qu’une flamme réapparait sur le tison. Le gaz produit à l’anode est donc de l’oxygène (sous la forme moléculaire de dioxygène).
➢ Test de l’aboiement :
- Récupérons le gaz se trouvant du côté de la cathode (-) dans un tube à essais.
- Ensuite, prenons une allumette enflammée et approchons-la du tube.
Nous observons une petite explosion et un son ressemblant à un aboiement. Nous constatons également de la condensation sur la paroi du tube.
Le gaz produit par la cathode est donc de l’hydrogène (sous la forme moléculaire de dihydrogène).
1.4 Conclusion :
Actuellement on peut donc dire : les molécules d’eau ont été « découpées » lors de l’électrolyse en deux autres types de molécules : des molécules de dioxygènes et des molécules de dihydrogènes.
Le modèle de cette réaction pourrait donc donner ceci :
Si on symbolise un atome d’oxygène par un grand cercle bleu et l’hydrogène par un carré vert.
Avec un peu d’observation, vous remarquerez rapidement qu’il y a un problème … Comment se fait-il qu’avant la réaction (à gauche de la flèche), il y a un cercle bleu et deux carré vert, alors qu’après réaction (à droite de la flèche), il y a deux cercles bleus et deux carrés verts, … ?
Il va donc falloir réfléchir à ce nouveau défi …
2. La formule moléculaire
Avant de pouvoir répondre à notre nouvelle problématique, vous devez maîtriser la notion d’indice et de coefficient stœchiométrique (nous en avons déjà parlé plutôt dans l’année).
2.1 L’indice :
Au niveau macroscopique, si nous prenons pour exemple, les corps purs
« ammoniac » et « méthane », ils sont constitués d’un ensemble de molécules identiques.
Au niveau microscopique :
− « NH3 » représente la formule de la molécule d’ammoniac ;
− « CH4 » représente la formule de la molécule de méthane.
Les chiffres 3 et 4 écrits dans les formules précédentes indiquent le nombre d'atomes d'hydrogène présents respectivement dans chacune de ces deux molécules.
On donne le nom « indice » à ces chiffres. Ils précisent un nombre d’éléments atomiques présents dans la molécule et ils sont placés en bas et à droite d'un symbole.
ATTENTION : lorsque l’indice est de 1, on ne l’indique pas.
Exemples :
- S8 est la formule d'une molécule de soufre composée de 8 atomes de soufre.
- H2O est la formule d’une molécule d’eau composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène.
- CH4 est la formule d’une molécule de méthane composée d’un atome de carbone et de 4 atomes d’hydrogènes.
On peut également imaginer cette représentation pour une molécule H2 SO4
2.2 Le coefficient stœchiométrique :
Si nous prenons par exemple « 6 H2O », le nombre se trouvant devant la formule nous renseigne sur la quantité de molécules identiques devant être prise en considération.
On l’appelle le coefficient stœchiométrique. Il est donc utilisé comme multiplicateur de cette molécule.
Ainsi dans ce cas, il y a 6 molécules d’eau.
Attention !!! Le coefficient 1 ainsi ne s’indique pas.
Exemples :
- 4 H2 est la formule de quatre molécules d'hydrogènes comportant chacune 2 atomes d’hydrogène.
- 3 CH4 est la formule de 3 molécules de méthane composées chacune d’un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogènes.
- CO2 est la formule d’une molécule de dioxyde de carbone composée d’un atome de carbone et de deux atomes d’oxygène.
Nombre de molécule(s)
Atomes qui entrent dans la composition Nombre Symbole Nom
1
2 H hydrogène
1 S soufre
4 O oxygène
- On peut également imaginer cette représentation pour 3 Ca(OH)2
2.3 Définition :
La formule moléculaire est une représentation conventionnelle d’une molécule qui est constituée :
− des symboles des atomes présents dans la molécule ;
− de valeurs indiquant la quantité de chaque type d’atome, portant le nom d’indice (nombre en bas à droite du symbole).
2.4 Exercices : (la correction se trouve sur la page suivante, merci Monsieur Wojta !) Réalise, sur une feuille annexe, des tableaux semblables pour la composition de ces 5 formules :
- 3 H2O - 2 CaCO3
- Fe2O3
- Pb(NO3)2 - 4 HNO3
Nombre de molécule(s)
Atomes qui entrent dans la composition Nombre Symbole Nom
3
3 Ca calcium
6 O oxygène
6 H hydrogène
2.5 Correction des exercices :
![Spermatic cord block for scrotal surgery [Bloc du cordon spermatique en chirurgie testiculaire]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)