Dalton (1766-1844) est sans conteste celui qui a donné à l'atome toute sa place dans la chimie. Il a fait réagir différentes espèces chimiques entre elles et il a montré qu'elles réagissent toujours dans des rapports de nombres d'entités entiers. Par exemple, Dalton a interprété ainsi la réaction entre l'hydrogène et l'oxygène :

H + O \to HO .

Il a déterminé que l'hydrogène et l'oxygène réagissent dans les proportions d'1 g d'hydrogène pour 8 g d'oxygène.

1. Déterminer le nombre d'atomes dans 1 g d'hydrogène. De même dans 8 g d'oxygène. Cela vérifie-t-il le postulat de Dalton ?

Aujourd'hui, il a été démontré que :

2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O .

2. Déterminer le nombre de molécules dans 1 g de dihydrogène pur et dans 8 g de dioxygène pur. Cela vérifie-t-il le postulat ?

3. D'après les résultats trouvés, expliquer pourquoi la deuxième équation-bilan est la bonne.

Données

Masses :

$m (H) = 1, 67 \times 1 0^{- 27}$ kg ;
$m (O) = 2, 66 \times 1 0^{- 26}$ kg.

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

28
Proposition de protocole
Préparation d'une solution TP

✔ ANA : Élaborer un protocole

On souhaite préparer 50 mL d'une solution d'eau salé par dissolution de 0,10 mol de chlorure de sodium

(NaCl) .

Photographie macro de cristaux de chlorure de sodium dans une boîte de Pétri.

1. Déterminer la masse correspondante de

(NaCl) .

2. Faire l'inventaire du matériel nécessaire pour préparer cette solution.

3. Décrire le protocole correspondant par des schémas légendés.

Données

Masses :

$m (Na) = 3, 82 \times 1 0^{- 26}$ kg ;
$m (Cl) = 5, 89 \times 1 0^{- 26}$ kg.

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

30
Ajuster une équation de réaction

✔ MOD : Utiliser le modèle de la transformation chimique

On trouve parfois des nombres fractionnaires dans une équation-bilan (ex. :

H_{2} + \frac{1}{2} O_{2} \to H_{2} O

) alors qu'il n'existe pas de demi-molécule !

1. Une équation-bilan est-elle une interprétation microscopique ou bien macroscopique d'une transformation chimique ?

2. S'interprète-t-elle en termes de nombre de molécules ou en moles de molécules ?

3. Peut-on alors écrire ainsi une équation-bilan ?

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

29
Histoire des sciences
Le calcium

✔ APP : Extraire l'information de supports variés

Dessin : Humphry Davy, surpris par l'explosion d'une expérience scientifique dans son laboratoire. Nuage de fumée, flacon brisé.

Humphry Davy (1778-1829) est sans doute l'un des chimistes les plus acharnés et aventureux. Au péril de sa vie, il a mené de nombreuses expériences qui ont permis de découvrir de nouveaux métaux comme le calcium. Pour cela, il réalisa l'électrolyse du chlorure de calcium fondu

CaCl_{2}

. Cette expérience consiste à décomposer une espèce chimique en faisant passer un courant électrique dans l'échantillon. Dans ce cas :

Ca^{2 +} + 2 Cl^{-} \to Ca + Cl_{2}

1. Combien y a-t-il d'ions calcium et d'ions chlorure dans 10 g de

CaCl_{2}

2. À quelles quantités de matière cela correspond-il ?

3. D'après l'équation-bilan, quelle quantité de matière de calcium obtiendra-t-on à l'issue de cette électrolyse ?

4. À quelle masse de calcium cela correspond-il ?

Données

Masses :
$m (Ca) = 6, 66 \times 1 0^{- 26}$ kg ;
$m (Cl) = 5, 89 \times 1 0^{- 26}$ kg ;
$N_{A} = 6, 02 \times 1 0^{23}$ mol $^{- 1}$ .

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

A
Nombre de molécules d'eau dans un verre d'eau

✔ MATH : pratiquer le calcul numérique : puissances de 10

1. À l'aide des données, déterminer la masse d'une molécule d'eau, puis estimer le nombre de molécules d'eau contenues dans un verre d'eau de 200 mL.

2. On estime que les mers et les océans remplissent un volume de

1, 3 \times 1 0^{21}

L environ (1,3 milliard de km³). Estimer le nombre de verres d'eau que pourrait remplir l'ensemble des mers et des océans et comparer ce nombre au nombre de molécules d'eau dans un verre d'eau.

3. On estime le nombre de galaxies dans l'Univers observable à quelques centaines de milliards environ et le nombre moyen d'étoiles dans chaque galaxie à 300 milliards environ. Estimer le nombre d'étoiles dans l'Univers observable et le comparer au nombre de molécules d'eau dans un verre d'eau.

4. On estime que la croûte terrestre représente environ 1 % de son volume, et que le sable représente environ 1 % du volume de la croûte terrestre. Estimer le nombre de grains de sable sur Terre et le comparer au nombre de molécules d'eau dans un verre d'eau.

Données

Masse molaire de l'eau : $M(H_{2} O) = 18$ g·mol⁻¹
Nombre d'Avogadro : $NA = 6, 02 \times 1 0^{23}$
Masse volumique de l'eau : $ρ_{eau} = 1, 0 \times 1 0^{3}$ g·L⁻¹
Volume de la Terre : $VT = 1, 08 \times 1 0^{21}$ m³
Volume d'un grain de sable : environ $1$ mm³

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

B
Intérêt de la mole

✔ MOD : Utiliser le modèle de la transformation chimique

On s'intéresse à la production de dihydrogène (

H_{2}

) à partir de l'électrolyse de 1 kg d'eau. L'équation-bilan de la réaction est

H_{2} O (g) \to H_{2} (g) + 1/2 O_{2} (g)

1. Expliquer pourquoi il est faux de dire que 1 kg d'eau permet de produire 1 kg de dihydrogène et 0,5 kg de dioxygène.

2. D'après l'équation-bilan, quelle quantité de matière d'

H_{2}

sera formée à partir de l'électrolyse d'une mole d'eau ?

3. a. Calculer

n(H_{2} O)

la quantité de matière d'eau contenue dans 1 kg.

b. En déduire

n (H_{2})

la quantité de matière d'

H_{2}

formée lors de l'électrolyse de 1 kg d'eau.

c. En déduire la masse de dihydrogène formée.

Données

Masse molaire de l'eau : $M (H_{2} O) = 18$ g·mol⁻¹
Masse molaire du dihydrogène : $M (H_{2}) = 2, 0$ g·mol⁻¹

Page suivante

Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?

Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.

j'ai une idée !

Oups, une coquille

Ch. 1Identification des espèces chimiques

Ch. 2Composition des solutions aqueuses

Ch. 3Dénombrer les entités

Ch. 4Le noyau de l’atome

Ch. 5Le cortège électronique

Ch. 6Stabilité des entités chimiques

Ch. 7Modélisation des transformations physiques

Ch. 8Modélisation des transformations chimiques

Ch. 9Synthèse de molécules naturelles

Ch. 10Modélisation des transformations nucléaires

Ch. 11Décrire un mouvement

Ch. 12Modéliser une action sur un système

Ch. 13Principe d’inertie

Ch. 14Émission et perception d’un son

Ch. 15Analyse spectrale des ondes lumineuses

Ch. 16Propagation des ondes lumineuses

Ch. 17Signaux et capteurs

Fiches méthode

Fiches méthode compétences

Pour aller plus loin

27Réflexion de Dalton

28Proposition de protocolePréparation d'une solution TP

30Ajuster une équation de réaction

29Histoire des sciencesLe calcium

ANombre de molécules d'eau dans un verre d'eau

BIntérêt de la mole

Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?

Ch. 1
Identification des espèces chimiques

Ch. 2
Composition des solutions aqueuses

Ch. 3
Dénombrer les entités

Ch. 4
Le noyau de l’atome

Ch. 5
Le cortège électronique

Ch. 6
Stabilité des entités chimiques

Ch. 7
Modélisation des transformations physiques

Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques

Ch. 9
Synthèse de molécules naturelles

Ch. 10
Modélisation des transformations nucléaires

Ch. 11
Décrire un mouvement

Ch. 12
Modéliser une action sur un système

Ch. 13
Principe d’inertie

Ch. 14
Émission et perception d’un son

Ch. 15
Analyse spectrale des ondes lumineuses

Ch. 16
Propagation des ondes lumineuses

Ch. 17
Signaux et capteurs

27
Réflexion de Dalton

28
Proposition de protocole
Préparation d'une solution TP

30
Ajuster une équation de réaction

29
Histoire des sciences
Le calcium

A
Nombre de molécules d'eau dans un verre d'eau

B
Intérêt de la mole