Physique-chimie · 4e
Conservation de la masse : cours de 4e
Publié le 12 novembre 2026 · Mis à jour le 12 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Lors d'un changement d'état comme lors d'une transformation chimique, la masse se conserve : masse totale avant = masse totale après 4.
- Le volume ne se conserve pas lors d'un changement d'état, alors que la masse reste la même 3.
- Lors d'une transformation chimique, chaque type d'atome est présent en même nombre avant et après 4.
- La masse des réactifs consommés est égale à la masse des produits formés 4.
- Si la balance indique une perte de masse, un gaz s'est probablement échappé du récipient ouvert : il faut le compter dans le bilan.
Introduction : que devient la matière quand elle se transforme ?
Un glaçon fond dans un verre. Une bougie brûle et semble disparaître. Une pastille effervescente se dissout en faisant des bulles. Dans chaque cas, on a l'impression que de la matière apparaît ou disparaît.
Est-ce vrai ? C'est la question de ce chapitre. Pour y répondre, tu vas utiliser une grandeur que tu sais déjà mesurer avec une balance : la masse. Tu verras qu'elle suit une règle très simple, qui sert ensuite à faire des bilans en chimie.
Au cycle 4, le programme veut des études chiffrées : tu mesures, tu compares, puis tu tires une conclusion. Trois points sont au menu : la masse se conserve, le volume ne se conserve pas, et pour un même matériau la masse varie proportionnellement au volume 1. Ce cours suit ces trois idées.
La masse lors d'un changement d'état
Commençons par une transformation physique, celle que tu connais bien : le changement d'état. Quand l'eau passe de l'état solide à l'état liquide, ou de l'état liquide à l'état gazeux, ce sont toujours les mêmes particules d'eau. Elles sont simplement organisées autrement.
La loi de conservation de la masse en chimie
Une transformation chimique est différente d'un changement d'état : des espèces chimiques disparaissent (les réactifs) et d'autres apparaissent (les produits). Pourtant, la règle sur la masse reste valable.
Cette loi dit aussi autre chose : chaque élément chimique est présent en même quantité avant et après la transformation 4. En classe de 4e, on le traduit avec les atomes : aucun atome n'est créé, aucun n'est détruit. Les atomes des réactifs se réarrangent pour former les produits.
Pourquoi la masse se conserve : le modèle des atomes
Le modèle particulaire aide à comprendre. Lors d'un changement d'état ou d'un mélange, les particules restent les mêmes ; ce modèle sert à expliquer que la masse se conserve dans ces cas 3. Pour une transformation chimique, il faut aller plus loin : les atomes changent de partenaires.
C'est exactement pour cette raison qu'on équilibre une équation de réaction. Dans une équation bien équilibrée, on retrouve à droite le même nombre d'atomes de chaque sorte qu'à gauche. Équilibrer, c'est traduire la conservation des atomes, donc la conservation de la masse.
Quand la balance semble contredire la loi
En laboratoire, il arrive que la balance affiche une masse plus faible après la réaction. Beaucoup d'élèves concluent alors que la loi est fausse. En réalité, une partie de la matière a quitté le récipient sans que tu la voies.
Les limites de la loi et méthode de bilan
La loi de conservation de la masse est valable dans toutes les transformations que tu rencontres au collège. Elle ne s'applique pas à l'échelle du noyau des atomes : lors d'une réaction nucléaire, la masse des noyaux de départ et d'arrivée est différente 4. Cela reste hors programme de 4e ; retiens simplement que ta loi est valable pour les transformations physiques et chimiques de ton niveau.
Exercices corrigés
Exercice 1 Un bilan simple
Dans un récipient fermé, on fait réagir 8,0 g d'un réactif A et 5,5 g d'un réactif B. Les deux réactifs sont entièrement consommés et il se forme un seul produit. Quelle est la masse de ce produit ?
Indice 1
Les deux réactifs sont entièrement consommés : tu peux additionner leurs masses.
Indice 2
Masse des produits = masse des réactifs.
Voir la correction pas à pas
Les réactifs sont entièrement consommés, donc la masse des réactifs consommés est g.
La masse se conserve : la masse des produits formés est égale à celle des réactifs consommés.
Il n'y a qu'un seul produit : sa masse est donc 13,5 g.
Le produit unique a une masse de 13,5 g.
Exercice 2 Le gaz qui s'échappe
Un élève place sur une balance un bécher ouvert contenant du vinaigre et un comprimé. La balance indique 120,0 g. Après la réaction, qui produit un gaz, la balance indique 117,4 g. Quelle est la masse de gaz qui s'est échappée ?
Indice 1
Le récipient est ouvert : le gaz est parti dans l'air.
Indice 2
La masse du gaz est égale à la masse perdue.
Voir la correction pas à pas
Le récipient est ouvert, donc le gaz produit a quitté le bécher.
La masse totale se conserve, mais seule la masse restée dans le bécher est mesurée.
La masse du gaz est la différence : g.
Le gaz échappé a une masse de 2,6 g. La loi n'est pas contredite : la masse a simplement quitté le récipient.
Exercice 3 Deux produits, une inconnue
Dans un récipient fermé, 10 g d'un réactif A réagissent avec 15 g d'un réactif B, tous deux entièrement consommés. Il se forme deux produits, C et D. On mesure la masse de C : 18 g.
- Calcule la masse de D.
- Explique pourquoi on peut calculer cette masse sans la mesurer.
Indice 1
Écris l'égalité : somme des réactifs = somme des produits.
Indice 2
Isole la masse de D par soustraction.
Voir la correction pas à pas
Masse des réactifs consommés : g.
Conservation de la masse : .
Donc g.
On peut le calculer car, dans un récipient fermé, rien ne sort et rien n'entre : la masse totale est la même avant et après.
La masse de D est de 7 g.
Quiz
6 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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La masse totale se conserve : masse des réactifs consommés = masse des produits formés 4. Penser qu'elle diminue vient de produits gazeux non comptés, mais dans un récipient fermé rien ne s'échappe. Le volume n'intervient pas dans la loi.
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La masse se conserve lors d'un changement d'état, alors que le volume ne se conserve pas 3. Choisir « le volume » confond l'espace occupé et la quantité de matière.
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C'est faux : le nombre d'atomes de chaque type se conserve 4. Les atomes changent seulement de partenaires, c'est ce que traduit une équation équilibrée.
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Le gaz formé a quitté le récipient ouvert : sa masse est partie avec lui. La matière ne disparaît pas, et la loi reste vraie si l'on compte le gaz. Accuser la balance est une explication de facilité, non une explication physique.
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La masse des produits est égale à celle des réactifs : 20 g. On retranche 12,5 g : g. Répondre 32,5 g reviendrait à additionner au lieu de soustraire.
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Les deux premières affirmations sont justes : le volume ne se conserve pas lors d'un changement d'état, et les atomes se conservent en chimie. La troisième est fausse, car la masse totale ne varie pas. La quatrième est fausse : les coefficients comptent des entités chimiques, pas des grammes.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi une bougie qui brûle semble-t-elle perdre de la masse ?
La cire qui brûle se transforme surtout en gaz, qui partent dans l'air. Comme ils s'échappent, la balance mesure moins. La masse n'a pas disparu : elle se trouve dans les gaz produits. Dans un récipient fermé qui contiendrait toute la bougie et l'air, la masse totale resterait la même.
Quelle différence entre conservation de la masse et conservation du volume ?
La masse mesure la quantité de matière, elle se conserve. Le volume dépend de l'organisation des particules : il peut changer lors d'un changement d'état 3. Un gaz et un liquide de même masse n'occupent pas du tout la même place.
Comment savoir si une équation de réaction respecte la conservation de la masse ?
Compte les atomes de chaque type à gauche, puis à droite. Si les décomptes sont égaux pour tous les types d'atomes, l'équation est équilibrée. C'est la traduction de la conservation des atomes 4, donc de la masse.
La loi de conservation de la masse est-elle toujours vraie ?
Pour les transformations physiques et chimiques du collège, oui. Elle ne s'applique pas à l'échelle du noyau des atomes, par exemple dans une réaction nucléaire 4. Ce cas n'est pas au programme de 4e.
Dois-je compter un réactif qui reste à la fin ?
Non, pas dans le bilan de la réaction : seule la masse des réactifs réellement consommés compte. En revanche, si tu pèses tout le contenu du récipient, le réactif restant fait partie de la masse totale mesurée.
Sources
Programme visé : Programme du cycle 4 – Physique-chimie (BO n° 31 du 30 juillet 2020) · Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse
- Programme du cycle 4 – Physique-chimie (BO n° 31 du 30 juillet 2020), Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse. Consulté le 12 novembre 2026.
- Ressources pédagogiques – Cycle 4 Physique-chimie, Éduscol. Consulté le 12 novembre 2026.
- Programme sciences au cycle 4 – Outil de planification, Académie de Bordeaux. Consulté le 12 novembre 2026.
- Conservation de la masse, Wikipédia. Consulté le 12 novembre 2026.
- Conservation de la viande, Wikipédia. Consulté le 12 novembre 2026.
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