Le programme :
  • Notions de molécules, atomes, ions et de corps pur.
  • Associer leurs symboles aux éléments à l’aide de la classification périodique.
  • Interpréter une formule chimique en termes atomiques.
  • Conservation de la masse, variation du volume, température de changement d’état.
Ce qui sera évalué :
  • Je connais la constitution d’un atome, d’un ion et d’une molécule et je sais caractériser un corps pur.
  • Je sais équilibrer l’équation-bilan d’une transformation
  • Je connais l’influence de la température sur l’air.
  • Je sais utiliser la loi de Boyle-Mariotte qui régit la relation entre la pression et le volume d’un gaz parfait à température ambiante.

  • Connaitre univers, matière, biosphère
  • Manipuler, modéliser, analyser



Exercice 1 :
L’atome de fluor de symbole F possède 9 électrons. L’ion fluorure possède un électron de plus que l’atome de fluor. Donnez la formule de ce ion, le nombre d’électrons et le nombre de charges positives dans le noyau.

Corrigé

Exercice 2 :
Un atome de calcium Ca comporte 20 électrons. Combien l’ion calcium Ca²+ possède -t-il de charges positives dans le noyau et combien possède -t-il d’électrons ?

Corrigé

Exercice 3 :
Un ballon a un volume V=5,0 dm3 lorsqu’il est dans l’air à la pression P=1,0 bar.
Quel sera son volume V’ si un plongeur l’emporte avec lui à une profondeur où la pression est P′=3,0 bar ?

Corrigé

 

Exercice 4 :
Un ballon est rempli d’hélium. Son volume est V = 10,0 L et on admet que la pression de l’hélium est égale à la pression atmosphérique qui, au sol, vaut Patm = 1 bar. On lâche le ballon dans le ciel et il atteint une altitude de 2000 mètres (on considère que la température est identique).
A cette altitude, la pression est de 0,8 bar.
Quel sera le volume de ce ballon à l’altitude de 2000 mètres ?
Est-ce que le ballon sera plus ou moins gonflé ?

Corrigé

Exercice 5 : 
Quand le fer brûle dans du dioxygène, il se produit de l’oxyde magnétique Fe3O4.
1) Indique le nom et le nombre d’atomes d’une molécule d’oxyde magnétique.
2) 
Ecris l’équation-bilan qui correspond à cette transformation.
3) Equilibre cette équation
4) 


Combien de molécules de dioxygène peuvent réagir avec 9 atomes de fer ?

Corrigé


  • 5 réactions chimiques spectaculaires pour illustrer la transformation de la matière :
    https://youtu.be/wqgI5WcrJEs
  • Atome sweet home : excellent documentaire sur la matière à regarder sans modération !!!
    https://youtu.be/cd4psSLZGTo
  • Quelques questions diverses que vous pouvez vous poser :

    – Quelle est la taille d’un atome ?
    . Un atome a une taille de l’ordre de 10 puissance -10 mètres, soit un dixième de millionième de millimètre !
    . Un noyau d’atome a une taille de l’ordre de 10 puissance -15 mètres, soit cent mille fois plus petit que l’atome lui-même !
    . Et… Un électron est théoriquement une particule ponctuelle, elle ne doit donc pas avoir de taille… En tout cas, si l’électron a une taille, elle est inférieure à 10 puissance -18 mètres, soit au moins cent millions de fois plus petit que l’atome !
    ->  il y a onze milliards de milliards d’atomes de fer dans un milligramme de fer !

    – Un atome est-il vide ?
    . Le volume du noyau est un million de millards de fois plus petit que celui de l’atome. Le volume de l’atome est donc défini comme le volume dans lequel on a une chance non négligeable de trouver un des électrons de cet atome.
    -> Le volume de l’atome est donc constitué d’au moins 99,9999999999999% de vide !

    Quelle est la masse d’un atome ?
    . La masse d’un nucléon est de 1,7 10 puissance -27 kg, soit moins de deux millièmes de milliardième de milliardième de milligramme !
    . Les protons et les neutrons ont quasiment la même masse.
    . La masse d’un électron est de 9,1 10 puissance -31 kg, soit 1836 fois moins qu’un nucléon.
    -> Ainsi, 99,97% de la masse d’un atome est dans son noyau !

    – Qu’est-ce qui lie les électrons au noyau ?
    . Les électrons et le noyau d’un atome sont liés par l’interaction électromagnétique. En effet, le noyau atomique a une charge électrique positive, grâce aux protons, alors que les électrons ont une charge électrique négative. Ainsi, parce que leurs charges électriques sont opposées, le noyau atomique et les électrons s’attirent, ce qui permet aux atomes de ne pas perdre leurs électrons.
    Lorsque deux atomes sont suffisamment proches l’un de l’autre, ils peuvent échanger certains de leurs électrons, cet échange permet alors de lier ces deux atomes en un objet composite qui est une molécule.