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Physique-Chimie 1re

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31
PROPOSITION DE PROTOCOLE

Un régime d’écureuil

RAI/ANA : Élaborer un protocole
VAL : Identifier les sources d’erreurs

Un écureuil


Lors d’un repas, Tic ne veut pas manger de noix de cajou trouvant cela trop peu calorique, il préfère manger une noisette. Tac lui répond qu’il se trompe et que la noisette est moins calorique.

1. Quel paramètre de ces aliments faut-il déterminer pour savoir qui de Tic ou de Tac a raison ?


2. Proposer un protocole expérimental détaillé avec un schéma légendé pour déterminer le paramètre précédent.
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3. Quelles sont les sources d’erreurs prévisibles du montage ? Comment peut-on les réduire ?
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30
HISTOIRE DES SCIENCES


La théorie du phlogistique

RAI/ANA : Formuler une problématique

Portrait de Monsieur de Lavoisier

Jacques-Louis David, Portrait de Monsieur de Lavoisier, 1788.


La phlogistique (du grec phlogos, flamme) est une théorie portée par le chimiste allemand Georg Ernest Stahl (1659-1734). Cette théorie affirme que lorsqu’un corps brûle, il libère son phlogistique, une énergie sans masse. Bien que soutenant cette théorie, le chimiste français Antoine Lavoisier est étonné par le résultat de certaines expériences. En effet, certains métaux une fois chauffés voient leur masse augmenter.
En 1772, il met en place une expérience dans laquelle il décide de peser les espèces chimiques avant et après réaction dans un endroit fermé. Ses résultats montrent qu’à quelques approximations près, la perte de masse du combustible est compensée par une augmentation de masse de l’air. Il en conclut que l’air n’est pas constitué d’un seul mais de plusieurs éléments chimiques.

1. Quel problème physico-chimique trouve-t-on dans la théorie de la phlogistique ?


2. Faire un schéma de l’expérience de Lavoisier.
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3. Citer les constituants gazeux produits lors de la réaction. Quels autres constituants trouve-t-on dans l’air ?


4. Quelle conclusion de Lavoisier permet de contredire la théorie phlogistique ? Quelle phrase célèbre est liée à cette découverte ?
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32
La voiture à dihydrogène

RAI/MOD : Modéliser une transformation chimique : décrire l’état initial et final

1. Écrire les demi-équations d’oxydoréduction du carburant et du comburant.


2. Écrire l’équation modélisant la réaction entre le carburant et le comburant.


3. Pourquoi ces véhicules sont-ils dits propres ?


4. Déterminer l’énergie de réaction molaire liée à la réaction précédente.


5. Calculer à pression atmosphérique le volume de dihydrogène contenu dans la voiture.


6. Comment fait-on pour remplir le réservoir avec le volume précédent de dihydrogène ? Cela présente-t-il des risques ?


7.
Faire une recherche internet pour citer les différents modes de fabrication du dihydrogène.


Données

  • M(H2)=2,0M(\mathrm{H}_{2})=2\text{,}0 g·mol-1 ;
  • ρ(H2)=0,082\rho(\mathrm{H}_{2})=0\text{,}082 g·L-1 ;
  • El(HH)=432E_{\text{l}}(\mathrm{H}-\mathrm{H})=432 kJ·mol-1 ;
  • El(OH)=459E_{\text{l}}(\text{O}-\text{H})=459 kJ·mol-1 ;
  • El(O=O)=494E_{\text{l}}(\text{O}=\text{O})=494 kJ·mol-1.

Caractéristiques des voitures à dihydrogène

Voiture à dihydrogène


La voiture à dihydrogène est un nouveau véhicule dit propre. En France on compte déjà une vingtaine de stations à dihydrogène qui permettent de remplir la voiture en moins de 5 minutes avec 3 kg de carburant sous une pression allant jusqu’à 700 bar. La voiture à dihydrogène peut rouler jusqu’à 100 km avec 1 kg de dihydrogène.
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