Le 11 mai 2020 Bonjour à vous toutes,
J’espère que vous supportez ce long confinement et que vous allez bien ainsi que vos proches.
Je souhaiterais que vous répondiez début de semaine au deuxième quiz de biologie sur la digestion en cliquant sur le lien https://b.socrative.com/login/student et en indiquant dans le room name « MPPIRARD ». Merci d’indiquer votre prénom et votre nom, mais pas de stress, ce sont toujours des petits exercices. Attention ce quiz restera disponible jusqu’au dimanche 17 mai. Ceci me permet de savoir si chacune reçoit toujours les informations et si vous ne rencontrez pas trop de
difficultés. Faites-le tout de même sérieusement car certaines font tellement d’erreurs que je me demandent si elles lisent la question, si elles ont revu la matière ?
Pour changer cette semaine, je vous invite à refaire un peu de chimie, nous reviendrons plus tard à la biologie. Il s’agit d’un petit chapitre que nous avions commencé ensemble au dernier cours : « l’électrolyse de l’eau ». Ce sont les dernières feuilles distribuées en classe le jeudi 12 mars. Vous les trouverez néanmoins à la suite de ce courrier mais il est inutile de les imprimer puisqu’elles sont dans votre cours (pages 42 à 46 en chimie). Je vous invite donc à reprendre ce cours et à le poursuivre en faisant les exercices jusqu’à la fin. Ce qui est en bleu est ce qui a déjà été écrit en classe et en rouge, c’est ce qu’il faut connaître et/ou ajouter.
A la suite des 5 feuilles, j’ai ajouté des explications complémentaires avec des
exercices et la correction de ceux-ci en dernière feuille. Vous recevrez ultérieurement la correction des exercices p45 et 46 de votre cours. Les vidéos vous aideront à comprendre mais je reste disponible par mail pour toute question
« mariepascale.pirard@gmail.com ».
Je tiens à rappeler à nouveau que toutes les notions vues après le 15 mars ne seront pas évaluées de manière certificative 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 surtout faciliter la reprise et la poursuite des cours en quatrième. En effet, cette matière sera revue début de
quatrième et ce sera plus facile pour vous de l’avoir déjà travaillée !
Voici aussi quelques liens pour des vidéos courtes qui vous aideront à comprendre:
https://youtu.be/yRZxFKbLSvg https://youtu.be/L780_zjoAL4
Je vous donnerai également d’autres notions à voir prochainement, je vous invite donc d’aller vérifier chaque début de semaine sur le site de Flône.
Bon travail et surtout prenez soin de vous et des autres !
M.P.Pirard
Chapitre 6. L’ELECTROLYSE DE L’EAU
1. Laboratoire
L’électrolyse de l’eau est la décomposition chimique des molécules d’eau par le passage d’un courant électrique.
But du laboratoire
Découvrir la composition de la molécule d’eau par électrolyse.
Manipulation :
Remplir un « Voltamètre de Hofmann » avec de l’eau légèrement acidifiée (l’acide permet le passage du courant dans l’eau).
Relier les deux électrodes à un transformateur produisant un courant continu de + 12 volts.
Repérer la borne positive appelée « anode » et la borne négative appelée « cathode ».
Relever les volumes de gaz et les identifier.
Observations :
Nous voyons des bulles se former au niveau des électrodes.
Il y a plus de bulles et donc de gaz formé …. du côté de l’électrode négative
Nous avons 22 ml de gaz à la borne négative et 11 ml à la borne positive.
..
……… On recueille chaque gaz dans un tube à essai
Le gaz 1 formé à la borne positive ravive un tison en ignition.
Le gaz 2 formé à la borne négative aboie à la flamme.
Questions
Explique pourquoi la borne négative s’appelle la cathode. Elle s’appelle la
cathode car cette borne négative attire les ions positifs appelés les cations !
Synthèse des observations
- Identification des gaz émis aux électrodes
Anode, l’électrode négative Cathode, l’électrode positive
Dégagement d’un gaz incolore. Dégagement d’un gaz incolore.
Identification du gaz à l’aide d’un tison en ignition. Le tison s’enflamme.
Ce gaz est le dioxygène
Le gaz permettant la combustion est un comburant.
Identification du gaz à l’aide d’un tison enflammé. Le gaz aboie à la flamme.
Ce gaz est Le dihydrogène
Il y a explosion, ce gaz est un combustible.
Le volume d’hydrogène formé est deux fois plus grand que le volume d’oxygène.
Interprétation.
Le chimiste italien Avogadro (1776-1856) avait émis l’hypothèse que des volumes égaux de gaz différents contiennent un même nombre de particules lorsqu'ils sont à pression et température identiques.
Et nous savons que les atomes entrent dans la composition des molécules. Donc, si l’électrolyse produit deux fois plus d’hydrogène que d’oxygène, on doit supposer que chaque molécule d’eau décomposée contient deux fois plus d’atomes H que d’atomes O.
En réalisant la réaction inverse, le chimiste Gay-Lussac démontra que seuls les atomes H et O entrent dans la composition d’une molécule d’eau.
Mais, quand 2 volumes d’hydrogène se combinent à 1 volume d’oxygène, on n’obtient que 2 volumes de vapeur d’eau !
C’est Avogadro qui apporta la solution : l’hydrogène et l’oxygène doivent être des molécules composées de 2 atomes.
ECRITURE DE LA REACTION CHIMIQUE.
Une formule moléculaire est une représentation symbolique qui indique le nombre et le type d’atomes entrant dans la composition d’une molécule.
Le coefficient est un chiffre placé devant la formule d’une molécule.
3 H
2O
représente :Un indice est un chiffre plus petit situé derrière un symbole dans la formule.
Le coefficient indique le nombre de molécules (ici 3 molécules d’eau)
Un indice indique le nombre d’atomes (ou groupement d’atomes) présent dans la molécule. ( le 2 indique de chaque molécule d’eau contient 2 atomes d’hydrogène mais 1 seul atome d’oxygène car l’indice 1 ne s’écrit pas !)
Attention : on n’écrit pas un coefficient ou un indice 1 !
Pour bien comprendre, regarde ceci : https://youtu.be/yRZxFKbLSvg La réaction d’électrolyse de l’eau : modèle moléculaire :
Lors de l’électrolyse, les atomes des molécules d’eau se séparent puis se recombinent pour former des molécules
O
2 (du dioxygène) etH
2 (du dihydrogène).Ecris la réaction de l’électrolyse de l’eau en utilisant les formules chimiques : 2 H2O 2 H2 + O2
Lecture : Deux molécules d’eau se décomposent en deux molécules de dihydrogène et une molécule de dioxygène.
Remarque: Certaines molécules peuvent contenir plusieurs fois un même groupe d’atomes associés appelés « groupement »; on introduira alors des parenthèses.
Exemple: la molécule « hydroxyde de calcium » est constituée de deux groupements d’atomes hydrogène et oxygène « OH » associés à un atome « calcium », elle s’écrit Ca(OH)2
Voici les noms de quelques groupements fréquents :
Exercices A Faire !!!
1. Donnez la composition (nombre + nom des atomes) des molécules suivantes : La molécule CO2 est composée de
La molécule Fe2O3 est composée de
Na2O :
3MgCl2 :
CaCO3 :
Ca3(PO4)2 :
3 molécules Ca SO4 représentent au total : 2 molécules Al (OH)3 représentent au total :
atomes de atomes de
atomes de atomes de
atomes de atomes de
OH hydroxyde NO3 nitrate SO4 sulfate CO3 carbonate PO4 phosphate
2. Ecrivez la formule des molécules contenant les atomes suivants (dans l’ordre où ils sont cités)
2 atomes d’hydrogène, 1 atome de silicium et 3 atomes d’oxygène: . . . 1 atome de plomb relié à 2 groupements contenant chacun 1 atome d’azote et 3 atomes d’oxygène: . . . . . . 12 tomes de carbone, 22 atomes d’hydrogène, 11 atomes d’oxygène: . . .
3. Entoure la lettre correspondant à ton choix
4) 2Cu(OH)2 représente a) une molécule constituée de 6 atomes b) 2 atomes constitués de 4 molécules c) 2 molécules constituées de 5 atomes d) 2 molécules constituées de 4 atomes e) autre réponse : …
Quelques explications complémentaires éventuelles.
(M. Baudoin)1) L’indice dans une formule moléculaire
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
H
2SO
4
nombre de molécule(s)
Atomes qui entrent dans la composition
Nombre Symbole Nom
1
2 H hydrogène
1 S soufre
4 O oxygène
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.
- On peut également imaginer cette représentation pour
3 Ca(OH)
2
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).
3) Exercices (la correction est sur la feuille suivante, merci à M. Wojta)
Réalise 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
Correction exercices
