Exercices

une transformation chimique impliquant un corps et de l'air.

une transformation chimique impliquant un corps et du diazote.

une transformation chimique impliquant un corps et du dioxygène.

si le dioxygène est en quantité suffisante.

s'il manque du dioxygène.

s'il manque du butane.

augmente.

diminue.

est conservée.

diminue puis augmente.

dont la quantité augmente sont appelées « les réactifs ».

dont la quantité diminue sont appelées « les produits ».

dont la quantité diminue sont appelées « les réactifs ».

dont la quantité augmente sont appelées « les produits ».

une transformation physique.

une transformation chimique.

une dissolution.

une fusion.

on ne mesure que la masse des réactifs.

on mesure la masse des réactifs et des produits.

on ne mesure que la masse des produits.

• 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.

1. Matériel : flacon, bouchon avec support, paille de fer, dioxygène, allumettes.
2.

État initial	État final
Fer  Dioxygène	Oxyde de fer


Les réactifs sont le fer et le dioxygène.
3.Le produit est l'oxyde de fer.
4.Fer + Dioxygène \rightarrow Oxyde de fer.
5.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.

1. Comment reconnait-on une transformation chimique ?

2. Décris deux transformations chimiques.

1. Explique ce qu'est une combustion.

2. Écris le bilan des trois transformations chimiques suivantes :
a. Combustion du carbone.
b. Combustion complète du méthane.
c. Combustion incomplète du méthane.
Le méthane est un gaz distribué en ville.

Un groupe électrogène à gaz est un appareil permettant de produire de l'électricité à partir de la combustion de gaz naturel (essentiellement composé de méthane). Il est conseillé de le placer à l'extérieur du domicile.

1. Rappelle le bilan de la combustion complète du méthane.

2. Pourquoi est-il conseillé de le placer à l'extérieur ?

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 !

1. Aide Marie à trouver son erreur

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.


1. La combustion réalisée avec ces briquets est-elle complète ou incomplète ? Justifie.

2. Quels sont les produits formés ? Justifie.

3. Écris le bilan de cette transformation.

Julie a réalisé la combustion du charbon dans un flacon.

1. Rappelle le bilan de cette combustion.

2. Quel test d'identification doit-elle mettre en œuvre pour prouver qu'il s'agit bien d'une transformation chimique ? Justifie le choix de ce test.

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

1. Nomme un de ces organismes et explique en quoi la présence de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est un danger pour eux.

On réalise la combustion d'un fusain dans un flacon contenant du dioxygène.

1. Réalise un schéma légendé de cette expérience.

2. Qu'observe-t-on à chaque stade (avant, pendant et après la réaction) ?

3. Comment doit-on procéder pour vérifier que du dioxyde de carbone s'est formé ?

4. Quels sont les réactifs et les produits de cette transformation chimique ?

5. Écris le bilan de cette transformation chimique.

1. La flamme d'une bougie correspond-elle à une combustion complète ou incomplète ? Justifie ta réponse.

2. On place une coupelle sur la flamme de cette bougie. Un dépôt noir apparait. Quel est le produit mis ainsi en évidence ?

3. Quels autres produits se forment lors de cette combustion ?

L'éthanol d'origine agricole, aussi appelé « bioéthanol », peut être utilisé comme carburant dans certains moteurs. Dans ces moteurs, de l'éthanol et du dioxygène sont consommés tandis que du dioxyde de carbone et de l'eau sont rejetés.

1. Quels sont les réactifs de la transformation chimique qui a lieu dans ces véhicules ?

2. Quels sont les produits ?

3. Écris le bilan de la réaction qui modélise cette transformation chimique.

La voiture à hydrogène est un véhicule qui permet de limiter la pollution. Il s'agit de véhicules à moteur électrique qui convertissent l'énergie chimique en énergie électrique lors de la transformation chimique du dihydrogène avec le dioxygène. Cette transformation produit uniquement de la vapeur d'eau.

1. Écris le bilan de la réaction qui modélise cette transformation chimique.

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 ! ».

1. Explique pourquoi Maud se trompe.

2. Recherche sur internet quelles sont les causes des pluies acides.

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).

1. Explique pourquoi une utilisation prolongée peut entrainer la formation de buée sur les vitres.

2. Écris le bilan de la combustion du butane.

3. Quelles précautions est-il nécessaire de prendre lorsqu'on utilise ce type d'appareil ? Pourquoi ?

En camping, on emporte parfois des réchauds alimentés au butane. Ce gaz brule dans le dioxygène et donne les mêmes produits que la combustion du méthane.


1. La combustion est-elle complète ou incomplète ? Justifie ta réponse.

2. Écris le bilan de la combustion.

3. Décris les expériences que tu réaliserais pour mettre en évidence ces produits (matériel, schémas, descriptions des manipulations et conclusions).

Certains moteurs de voitures fonctionnent grâce à la combustion de l'essence. Cette dernière est essentiellement constituée d'un mélange d'heptane et d'octane. Les moteurs actuels dégagent entre 80 et 250 g/km de dioxyde de carbone.


1. La combustion totale de l'essence produit les mêmes espèces chimiques que la combustion du méthane ou du butane. Écris le bilan de cette combustion.

2. En réalité, l'essence est composée de plusieurs espèces chimiques ; sa combustion produit aussi du monoxyde de carbone, des oxydes d'azote, etc. Cette combustion est-elle complète ? Justifie ta réponse.

3. Quelle est la masse maximale de dioxyde de carbone produite dans l'atmosphère par un automobiliste qui parcourt 15 000 km par an avec un véhicule de type B à essence ?

4. La masse de dioxyde de carbone est-elle identique pour un moteur diesel de même catégorie ?

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.

1. Écris le bilan de la combustion du soufre.

2. Écris le bilan de la transformation chimique qui se produit au niveau des nuages.

3. Quelle est la conséquence sur l'environnement de ces différentes réactions ?

1. Quel est le gaz responsable de cet incident ?

2. De quel appareil provenait-il ?

3. Quel type de transformation chimique a pu le produire ?

4. Fais des recherches et explique pour quelles raisons les membres de cette famille ont été traités par « oxygénothérapie ».

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.

1. Quel corps chimique devait être envoyé dans l'atmosphère ?

2. Que serait-il devenu ? Écris le bilan de la transformation chimique correspondante.

3. Explique comment ce projet aurait pu permettre de lutter contre le réchauffement climatique.

4. Pourquoi aurait-il été dangereux d'envoyer du dioxyde de soufre dans l'atmosphère ?