Exercices
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Exercice corrigé
Étapes de la méthode
- Pour représenter la matière à l’échelle des particules qui la composent, il faut prendre en compte les aspects suivants de leur organisation :
▪ la distance : les particules sont-elles groupées ou dispersées ?
▪ la contrainte de mouvement : les particules sont-elles attachées ou libres ? - Les transformations que l’on observe avec nos yeux peuvent résulter soit du changement d’organisation des particules, soit de la transformation de ces particules. Pour déterminer de quelle situation il s’agit, faut se demander si de nouvelles espèces chimiques font leur apparition ou non.
Corrigé :
- Schéma des particules de l'eau pure à l'état liquide.
- Schéma des particules du sucre cristallisé.
- Aucune nouvelle espèce chimique n’étant à priori décelable après cette opération, on peut faire l’hypothèse qu’il s’agit d’une simple réorganisation des particules. Les particules n’ont donc normalement pas changé au cours de la dissolution.
- Schéma de la solution d'eau sucrée.
Je m'entraine
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Les molécules présentes dans une cellule.
Les êtres vivants sont constitués de cellules. En moyenne, une cellule contient 200 000 milliards de particules (deux suivi de quatorze zéros). On trouve :
▪ 98,73 % de molécules d’eau ;
▪ 0,47 % de molécules de divers lipides ;
▪ 0,01 % de molécules de diverses protéines.
▪ 98,73 % de molécules d’eau ;
▪ 0,47 % de molécules de divers lipides ;
▪ 0,01 % de molécules de diverses protéines.
Une notion, trois exercices
J'approfondis
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Ébullition et évaporation.
On verse de l’eau dans une casserole que l’on dépose sur le rebord de la fenêtre. Au bout d’une journée, le niveau de l’eau aura baissé et cela s’accentuera les jours suivants. En effet, l’eau va s’évaporer progressivement, passant à l’état gazeux au niveau de la surface de contact entre l’eau et l’air ambiant. Plus la surface de la casserole est grande, plus l’évaporation sera rapide. Si on souhaite obtenir le même résultat plus rapidement encore, il suffit de faire chauffer la casserole. Au bout d’un moment, des bulles de gaz vont se former de façon régulière au sein du liquide et son niveau va baisser rapidement. Il s’agit d’une ébullition car des bulles de vapeur d’eau se forment dans l’ensemble du volume du liquide.
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Une nouvelle échelle de températures.
Au quotidien, on mesure les températures en degrés Celsius. 0 °C correspond à la température de fusion de l’eau solide dans des conditions standards. En 1848, Lord Kelvin a montré qu’il existe une température en-dessous de laquelle il est impossible de descendre : le zéro absolu. Cela correspond à - 273,15 °C ou 0 K dans l’échelle de Kelvin.
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La membrane Gore-Tex.
La membrane Gore-Tex est un tissu imperméable et respirant. C’est une couche fine qui contient des milliards de trous microscopiques d’un diamètre d’environ 0,2 micromètre appelés « pores ». Chaque pore est 20 000 fois plus petit qu’une goutte d’eau et 700 fois plus grand qu’une molécule d’eau.
Je résous un problème
Le chocolat contient au minimum 31 % minimum de beurre de cacao. À l’état solide, 5 cristallisations différentes sont possibles pour les molécules de ce beurre. Les formes 1 à 3 évoluent spontanément vers les formes 4 et 5, plus stables, en provoquant l’apparition de taches blanches peu appétissantes. La technique du tempérage, permet d’obtenir d’emblée, par pré-cristallisation, uniquement les cristaux de la forme 4 qui rend le chocolat croquant et brillant.
| Cristaux | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Températures de solidification (plage en °C) | 16 à 18 | 21 à 24 | 27 à 29 | 31 à 34 | 34 à 37 |
Doc. 1
Beurre de cacao : un seul liquide pour plusieurs solides possibles.
Exercices supplémentaires
Les molécules présentent dans une cellule.
Les êtres vivants sont constitués de cellules. En moyenne, une cellule contient 200 000 milliards de particules (2 suivi de quatorze zéros). On trouve :
▪ 98,73 % de molécules d’eau
▪ 0,47 % de molécules de divers lipides
▪ 0,01 % de molécules de diverses protéines
▪ 98,73 % de molécules d’eau
▪ 0,47 % de molécules de divers lipides
▪ 0,01 % de molécules de diverses protéines
Le quatrième état de la matière : le plasma.
99 % de l’univers visible n’est pas l’état solide, ni liquide, ni gazeux mais à l’état de plasma. Le Soleil, la foudre et les aurores boréales sont des exemples de plasmas naturels. Les néons et certains écrans sont des plasmas fabriqués par l’Homme.
Pour créer un plasma, on apporte de l’énergie à un gaz. Un mélange complexe de particules plus petites que celles étudiées dans ce chapitre se crée. On trouve des atomes ou des molécules qui, du fait de la grande énergie présente, sont “épluchés” de leurs électrons, formant une sorte de gaz constitués d’ions et d’électrons.
Pour créer un plasma, on apporte de l’énergie à un gaz. Un mélange complexe de particules plus petites que celles étudiées dans ce chapitre se crée. On trouve des atomes ou des molécules qui, du fait de la grande énergie présente, sont “épluchés” de leurs électrons, formant une sorte de gaz constitués d’ions et d’électrons.
Du sucre dans tous ses états.
Le sucre utilisé en confiserie est le plus souvent constitué de particules de saccharose. Quand un sirop de sucre refroidit, ces particules vont se liées entre elles pour constituer du sucre solide. Pour fabriquer une confiserie crémeuse, on favorise la constitution de cristaux entre ces particules par un chauffage doux. Au contraire, pour fabriquer une sucrerie dure et cassante, on empêche la formation de cristaux par un chauffage plus brutal et l’ajoute d’autres sucres comme le glucose de taille différente.
