Expérience n°1: électrovalence

1) première étape de l'expérience:

1. Dans un récipient, on introduit de l'eau distillé.
2. On branche un fil électrique du générateur à une ampoule et de l'ampoule à l'eau salée
3. On branche un fil électrique du générateur à l'eau salée.
4. Les deux fils se touchent dans l'eau.

• Constats: En ajoutant du sel de cuisine à l'eau distillé, le sel s'y dissout: on obtient de l'eau salée. L'eau salée laisse passer le courant électrique, car l'ampoule s'allume.

2) deuxième étape de l'expérience :

1. Dans un récipient, on introduit de l'eau distillé.
2. On branche un fil électrique du générateur à une ampoule, et de l'ampoule à l'eau sucrée.
3. On branche un fil électrique du générateur à l'eau sucrée.
4. Les deux fils se touchent dans l'eau.

• Constats: on constate que l'ampoule reste éteinte: l'eaus sucrée ne laisse pas passer le courant électrique.

3) Pourquoi avec l'eau salée l'ampoule s'allume, mais pas avec l'eau sucrée ?

Nous savons qu'il existe diverses manières de liaisons, l'une est la liaison ionique ou électrovalence causé par le transfert d'un ou de plusieurs électrons de valence (de la couche électronique externe) entre un atome (donneur) et un autre atome (receveur), l'autre est la liaison covalente dans laquelle chacun des atomes liés met en commun un ou plusieurs doublets d'électrons de ses couches externes.

Dans le cas du sucre, les molécules se séparent mais elles restent intactes, les covalences ne sont pas touchées.

Tandis que dans le cas du sel, sa molécule se désagrège en particules séparées: l'atome de sodium perd un électron et devient Ion de sodium (Na+), l'atome de chlore gagne un électron et devient Ion de chlore (Cl-). C'est une liaison ionique ou électrovalence.

Majd Najjar

mai 2007

La structure de la matière:

La matière est composé d'atomes. Ceux-ci sont composés de 3 particules élémentaires:

Les protons

Les neutrons

Les électrons

De quoi est fait l'atome ?

Un atome contient un noyau situé en son centre et des électrons qui "tournent" autour du noyau.
Le noyau contient des nucléons, c'est à dire des protons et des neutrons. La dimension du noyau est environ 100'000 fois plus petite que celle de l'atome. Les électrons ont une charge électrique négative. Les protons ont une charge électrique positive, de même valeur que celle de l'électron. Les neutrons n'ont pas de charge électrique, ils sont neutres. Il y a exactement le même nombre d'électrons et de protons dans un atome, un atome est donc électriquement neutre. Le nombre d'électrons (ou de protons) dans un atome détermine ses propriétés physiques et chimiques, c'est le nombre atomique.

Nombre et symboles des atomes:

1) chaque atome porte un nom. Au lieu du nom entier, on utilise un sigle plus court d'une ou deux lettres, qu'on appelle symbole chimique.

Ex: hydrogène(H), fer(Fe),...

2) un atome est caractérisé par son nombre de protons ou d'électrons, c'est le nombre atomique Z. Le nombre de protons et de neutrons est appelé nombre de masse A.

Ex: - L'atome d'hydrogène a 1 proton et 1 électron: son nombre Z est 1

- le nombre A de l'hydrogène est 1: donc il y a 1 proton et 0 neutrons.

parce que un proton pèse 1.

Les Eléments chimiques et le complexe des isotopes:

Un ensemble d'atomes ayant tous le même nombre de protons et d'électrons constitue une substance appelée "élément chimique". Au total il existe plus d'une centaine d'éléments classés dans le tableau périodique qui combinés constituent toute la matière qui nous entoure. Deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le même nombre atomique et des différents nombres de masse. Ex: l'hydrogène est formé de plusieurs variétés d'atomes:

La structure électronique des atomes:

Les électrons d'un atome se répartissent dans différentes couches du noyau. La distance qui séparent les éléctrons du noyau n'est pas la même pour tous. Chaque couche est nommée par une lettre et ne peut contenir qu'un nombre limité d'éléctrons:

1. -La couche K contient au maximum 2 électrons ( la couche la plus proche du noyau )
2. -La couche L contient au maximum 8 électrons
3. -La couche M contient au maximum 18 éléctrons
4. -La couche N contient au maximum 32 éléctrons
5. -La couche O contient au maximum 32 éléctrons
6. -La couche P contient au maximum 18 éléctrons
7. -La couche Q contient au maximum 8 éléctrons ( la couche la plus éloignée du noyau )

Les électrons forment des paires (association de 2 élections) ou restent seuls (élections célibataire). Les électrons des couches internes forment le coeur de l'atome. Les électrons de la couche extenes sont appelés électrons externes, électrons de Valence ou électrons périphériques. Ce sont eux qui sont responsables des propriétés chimiques et physiques des éléments.

Dans le tableau périodique, on trouve les atomes qui ont le même nombre d'atomes externes dans la même colonne. Exemple, la colonne 5 A indique les atomes possédant 5 électrons externes. Dans le tableau périodique, chaque colonne forme un groupe. Il y a les groupes principaux A et les groupes secondaires B. Le numéro de groupe correspondant au nomre d'électrons externes. Chaque ligne forme une période, le numéro de la période indique le nombre de couches électroniques que possèdent les élément chimiques.

Majd Najjar , mai 2007

Les Etats de la matière

1) Etat solide: La matière dans cet état conserve sa forme. On dit qu'un solide a une forme propre donc un volume fixe. on ne peut pas le comprimer. Ex: la glace.

2) Etat liquide: La matière dans cet état prend la forme du récipient dans lequel elle se trouve.

Son volume est fixe (à température fixe). On ne peut pas comprimer les liquides. Ex: l'eau.

3) Etat gazeux: La matière dans cet état n'a ni forme ni volume propre et tend à occuper toute l'espace à sa disposition. On peut comprimer un gaz. Les gaz sont généralement invisibles.

Ex: vapeur d'eau.

Définitions:

1) Un fluide: C'est une substance qui s'écoule facilement. C'est le cas des liquides, des gaz et des solides divisés.

2) Un solide divisé: C'est un solide "en poudre" qui peut-être transvasé d'un récipient à un autre. Il s'écoule apparemment comme un liquide, mais sa surface libre n'est ni plane ni horizontale chque grain garde sa propre forme.

Aspect microscopique de la matière:

1) solide: - Les particules sont très proches les unes des autres.

- Elles sont arrangées en ordre géométrique régulier et forment ainsi des cristaux .

- Les forces de cohésion sont très fortes.

- Les particules sont en vibration permanente.

2) liquide: - Les particules ne possèdent pas une place fixe; elles se déplacent.

- Les particules sont suffisammant proches pour que les forces de cohésion agissent encore et forme des gouttes.

3) Gaz: - Les particules sont très éloignées les unes des autres, se déplaçant à très grande vitesse.

- Les forces de cohésion* sont nulles. par conséquent, les gaz remplissent tout l'espace disponible.

*forces de cohésion: on appelle "forces de cohésion" les forces d'attraction réciproque des particules. Plus les particules sont proches, plus les forces de cohésion sont élevées ; plus les particules sont éloignées, plus les forces de cohésion sont faibles.

Majd Najjar, mai 2007

Les mélanges

Dans la nature, la matière se présente sous forme de mélanges. Ces mélanges peuvent être solides, liquides ou gazeux.

Matière

mélanges corps purs

homogènes simple

hétérogènes composés

Un mélange est une association de 2 ou plusieurs corps purs ( appelés constituants ou composants ), les constituants ne sont pas reliés par des liaisons chimiques. Par conséquant, ils conservent leurs propriétés physique et chimique dans un mélange.

Mélanges homogènes:

Homo=du grec: différent

Le mélange apparait uniforme et ne forme qu'une seule phase, les différents constituants ne peuvent être observer à l'oeil nu, mais uniquement au microscope.

Mélanges hétérogène:

Hétéro=du grec: différent

Le mélange forme plusieurs phases*. Les différents constituants peuvent être observés à l'oeil nu et au microscope.

* phase: état de la matière, solide, liquides, gazeux.

Majd Najjar

Mai 2007

Définition de la chimie

Définition:

Etude de la matière plus précisément, la chimie s'intéresse à la composition, aux propriétés et la transformation de la matière.

Les applications de la chimie:

- L'alimentation (colorants, conservateurs, alcools, édulcorants, arômes,...)

- Les armes nucléaires, à feu

- l'industrie pétrolière (plastique, essence, gaz, goudrni...)

- les cosmétiques (produits de beauté)

- les détergents (produits ménagers, dentifrice, lessive, savon,...)

- Les OGM (organismes génétiques modifiés)

- Les colorants (pigments, textiles, teintures pour les cheveux, peintures,...)

- Les médicaments (vaccins, vitamines)

- Les produits toxiques (drogues, poisons, antidotes)

- L'agriculture (engrais, pesticides,...)

- Les feux d'artifices

- Le verre

- Le domaine de la construction (béton, ciments, colles)

Majd Najjar

mai 2007