La matière LA MATIÈRE I.

La matière LA MATIÈRE I. ÉTATS ET CHANGEMENTS D'ÉTAT 1) Les états de la matière Les propriétés des 3 états de la matière s'expliquent par la structure moléculaire de corps. o L'état solide est un état ordonné : les molécules occupent des positions pratiquement fixes et sont séparées de leurs plus proches voisines par des distances de l'ordre de leurs propres dimensions. Cette structure explique le fait que les solides ont une forme propre. o L'état liquide est un état désordonné : les molécules se déplacent les unes par rapport aux autres mais occupent toujours un espace déterminé, c'est un état condensé. Un liquide est fluide, il coule et prend la forme du récipient qui le contient. o L'état gazeux est un état désordonné et dispersé : les molécules sont éloignées les unes des autres et se déplacent librement. Un gaz occupe tout l'espace disponible, il est expansible. 2) Changements d'état des corps purs Nom des changements d'état et paliers de température Lorsque les conditions de température ou de pression varient, les corps purs peuvent changer d'état. Gaz Sublimation Solide Condensation Condensation solide Vaporisation Fusion Liquide Solidification Dans le cas d'un corps pur, la température reste constante tout au long de la transformation complète d'un état à l'autre. L'existence de ces paliers de température est une propriété générale des changements d'état des corps purs. Pour l'eau pure, le palier de fusion - solidification est à 0°C et la palier de vaporisation - condensation à 100°C. Vaporisation - évaporation - ébullition La vaporisation (passage d'un corps pur de l'état liquide à l'état gazeux) peut s'effectuer de différentes manières : o Si la vaporisation est limitée à la surface du liquide, on parle d'évaporation. Cette évaporation peut se produire à des températures ordinaires, au contact de l'air. La vitesse d'évaporation d'un liquide dépend de sa nature (liquide plus ou moins volatil), de l'agitation et du taux d'humidité de l'air, de la température, de la surface du liquide. Au cours d'une évaporation, l'eau ne disparaît pas ; elle se transforme en vapeur d'eau invisible qui se mélange à l'air ambiant. La matière o Si la vaporisation a lieu à l'intérieur même du liquide, on parle d'ébullition. La formation de gaz se traduit par l'apparition de bulles qui agitent le liquide restant. La température d'ébullition d'un corps pur est une constante caractéristique du corps pur considéré. Lorsque l'on chauffe de l'eau du robinet dans un récipient, on observe de petites bulles qui s'échappent de l'eau avant ébullition : ces bulles correspondent à l'expulsion de gaz initialement dissous dans l'eau. Ce n'est qu'en poursuivant le chauffage qu'apparaîtront de grosses bulles de vapeur d'eau à des températures voisines de 100°C. Masse et volume Au cours d'un changement d'état d'un corps pur, la masse est conservée mais le volume varie. Lors de la solidification de l'eau, dans les conditions usuelles, le volume augmente. Cette propriété fait de l'eau un cas exceptionnel par rapport à d'autres substances pour lesquelles le volume diminue lors de la solidification. 3) Chaleur et température Lors du palier de changement d'état d'un corps pur, on constate qu'il peut y avoir apport de chaleur sans qu'il y ait pour autant évolution de la température : ces 2 grandeurs sont donc bien distinctes. L'énergie transférée au corps par apport de chaleur est utilisée pour réaliser le changement d'état et non pas pour obtenir une élévation de température. II. MÉLANGE ET SOLUTIONS 1) Corps purs et mélanges On distingue : les corps purs constitués de molécules ou d'ions appartenant à une seule espèce chimique comme le dioxyde de carbone CO2, l'eau H2O, le méthane CH4, le dioxygène O2... les mélanges constitués de molécules ou d'ions appartenant à des espèces chimiques différentes : l'air est un mélange de diazote N2, de dioxygène O2 et de gaz rares. Les corps purs comme les mélanges peuvent exister sous les 3 états de la matière : solide, liquide ou gaz. L'existence de paliers de température lors de la ...