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Exercices

Exercice corrigé

Étapes de la méthode

  • Dresser un tableau listant les espèces chimiques présentes à l’état initial et à l’état final, afin d’identifier les réactifs et les produits.
  • Écrire le bilan avec les réactifs à gauche de la flèche et les produits à droite.
  • Utiliser la règle de la conservation de la masse en écrivant celles mises en jeu pour chaque réactif et chaque produit.
  • Remplacer par les valeurs données dans le texte.
  • Calculer la valeur de la masse inconnue.
  • Faire une phrase de conclusion.

Corrigé :

  • Matériel : flacon, bouchon avec support, paille de fer, dioxygène, allumettes.

  • État initialÉtat final
    Fer 
    Dioxygène
     Oxyde
    de fer

    Les réactifs sont le fer et le dioxygène.
  • Le produit est l’oxyde de fer.
  • Fer + Dioxygène \rightarrow Oxyde de fer.
  • Étant donné que la masse se conserve lors d’une transformation chimique, je peux écrire : m(fer) + m(dioxygène) = m(oxyde de fer).
  • m(oxyde de fer) = 8,4 + 3,2 - 11,6 g
    Il se forme donc 11,6 g d’oxyde de fer.
11

Exercice similaire

La combustion de 6 g de carbone dans du dioxygène donne 22 g de dioxyde de carbone.

Je m'entraine

16

Masses et transformations chimiques.

En classe, le professeur demande aux élèves de réaliser une expérience pour vérifi er la conservation de la masse. Le cas étudié est celui de l’acide chlorhydrique qui réagit avec la craie (calcaire). Marie réalise l’expérience schématisée ci-dessous. Elle observe que la masse change!
17

Analyse une expérience.

Dans les briquets « tempête », le combustible utilisé est du butane (gaz qui brule en donnant les mêmes produits que le méthane). On réalise l’expérience schématisée ci-dessous.
19

Pollution et dioxyde de carbone.

La production de dioxyde de carbone est responsable de la dégradation de l’habitat de certains organismes vivants (voir activité 4).

Une notion, trois exercices

J'approfondis

23

La masse se conserve-t-elle ?

Maud sort du cours de chimie et discute avec ses camarades : « Je ne comprends toujours pas cette histoire de masse qui se conserve ! Les statues dégradées par les pluies acides deviennent bien plus légères, non ? Donc pour moi, la masse ne se conserve pas dans ce cas ! ».
24

Chauffage d’appoint.

Les radiateurs à gaz étaient très utilisés il y a quelques années comme chauffage d’appoint. Leur technologie a évolué pour les rendre plus efficaces et moins dangereux. Ils utilisent comme combustible du butane (gaz qui réagit avec le dioxygène comme le méthane).
27

Pollution industrielle.

Les combustibles fossiles utilisés dans les centrales thermiques contiennent des quantités de soufre variables. Lorsque le soufre brule, du dioxyde de soufre est libéré dans l’atmosphère. Des transformations complexes ont alors lieu. On peut les simplifier en considérant que le dioxyde de soufre réagit avec l’eau des nuages et le dioxygène pour former de l’acide sulfurique, entrainant alors une baisse du pH des eaux de pluie.
Une famille de trois personnes a été hospitalisée dans la nuit de mardi à mercredi. Elles ont été prises de maux de tête et de nausées. Le père de famille a alors appelé les pompiers qui les ont évacuées vers l’hôpital. Elles ont été soignées par oxygénothérapie. Toutes sont à présent hors de danger. La chaudière serait à l’origine de cette intoxication.
Doc. 3
Fait divers.
29

Un projet insensé !

En 1991, le prix Nobel de chimie Paul Crutzen a imaginé, dans le but de faire baisser la température moyenne de la Terre, d’envoyer dans la haute atmosphère d’énormes quantités de sulfure d’hydrogène. Celui-ci réagit avec le dioxygène pour donner du dioxyde de soufre et de l’eau. Le dioxyde de soufre forme ensuite de microscopiques particules qui sont capables de renvoyer vers l’espace les rayonnements solaires. Ce projet est resté sans suite car le dioxyde de soufre est aussi un gaz polluant.
30

Transformations chimiques ou physiques ?

Dans chacun des cas suivants, précise s’il s’agit d’une transformation chimique ou d’une transformation physique. Justifie en réalisant un tableau dans lequel figurent l’état initial et l’état final.
31

Le fer et l’acide.

Dans un tube à essai, le professeur place un clou en fer et de l’acide chlorhydrique : une effervescence se produit. À la fin de l’heure, les élèves observent l’expérience : le clou est plus petit, la solution est légèrement colorée en vert.
32

Le propane.

Le propane est un gaz utilisé pour alimenter les installations domestiques (chauffe-eau, chaudière). Lorsqu’il brule, il se forme du dioxyde de carbone et de l’eau.
33

Le dioxyde de carbone dans la cuisine moléculaire.

En cuisine moléculaire, pour rendre un plat pétillant, on peut utiliser deux techniques :
la dissolution dans la préparation de dioxyde de carbone (acheté dans le commerce en bouteille sous pression). Le dioxyde de carbone formera les bulles ;
l’effervescence obtenue par ajout d’acide citrique (qui provient du jus de citron) et de bicarbonate de sodium (vendu en pharmacie). Cela provoque la formation de bulles contenant du dioxyde de carbone.

Je résous un problème

Depuis les années 1970, de nouvelles sources d’énergie font leur apparition : les biocarburants. Le préfixe « bio » est lié d’une part à leur origine : ils proviennent des plantes. D’autre part, ils seraient moins polluants que les carburants actuels. Les biocarburants de 3e génération, les plus récents, sont obtenus à partir d’algues. Afin d’accélérer leur croissance, on leur injecte du dioxyde de carbone. La biomasse ainsi formée pourra alors être transformée en carburant.
Doc. 1
Les biocarburants.
▪ 1772 : Joseph Priestley a découvert que les plantes étaient capables de « restaurer l’air qui a été pollué par la combustion des chandelles ».
▪ 1779 : Jan Ingen-Housz prouve que la photosynthèse nécessite la présence de lumière.
▪ 1804 : Nicolas éodore de Saussure montre que l’apport d’eau est essentiel pour que le phénomène se produise.
▪ 1865 : Mise en évidence de la formation d’amidon (substance indispensable à la croissance des plantes) dans les feuilles de plantes placées à la lumière.
Doc. 2
La découverte de la photosynthèse.

Parcours de compétences

Parcours de compétences

Pour savoir si la rouille se forme bien quand le fer est en contact avec l’eau et l’air, Axel et Camélia mettent des clous dans différentes situations. Après quelques jours, ils observent que :
▪ Les clous à l’air libre, trempés dans l’eau salée et dans l’eau distillée, ont rouillé.
▪ Le clou plongé dans l’eau bouillie (pour supprimer l’air dissout) et couverte d’un film d’huile n’a pas rouillé.
▪ Le clou dans de l’air parfaitement sec n’a pas rouillé.

Niveau 1 - J’identifie l’hypothèse à évaluer.

Coup de pouce : Quelle hypothèse font Axel et Camélia ?

Niveau 3 - Je valide ou non l’hypothèse, après avoir constaté que les résultats sont en accord ou non avec elle.

Coup de pouce : Les résultats avec l’air et l’eau seuls, ajoutés aux résultats avec l’air et l’eau ensemble, permettent-ils de valider l’hypothèse ?

Niveau 2 - Je rappelle les résultats en lien avec l’hypothèse.

Coup de pouce : S’attendait-on à ce que l’air et l’eau fassent rouiller le fer à chaque fois ?

Niveau 4 - Je valide ou non l’hypothèse, en précisant comment elle s’accorde ou pas avec les résultats.

Coup de pouce : Explique pourquoi les clous des observations 2 et 3 étaient nécessaires pour pouvoir valider l’hypothèse.

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DYS

Exercice 14 : Combustions incomplètes.

Question 1

Énoncé
Dans quelle condition la combustion du méthane peut-elle être incomplète ?

Question 2

Énoncé
Quels sont alors les produits ?

Question 3

Énoncé
Pour quelles raisons ces combustions sont-elles dangeureuses ?
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