Transformation physique et chimique : exercices corrigés de 4e

Le glaçon qui fond passe de l'état solide à l'état liquide, mais il s'agit toujours d'eau : les molécules ne sont pas modifiées. La transformation est donc physique.⁶

Les espèces consommées pendant la transformation chimique sont les réactifs.⁵

Les espèces formées sont les produits.⁵

Une combustion est un exemple de transformation chimique : la transformation du bois qui brûle est chimique.²

Situation A : on retrouve de l'eau à l'arrivée. Les molécules sont inchangées, la transformation est physique.⁶

Situation B : la poudre change de couleur et un gaz apparaît, sans retour au corps de départ. Ces indices montrent fortement que des corps nouveaux se sont formés : la transformation est chimique.

Situation C : la craie est seulement divisée en morceaux, ce sont toujours les mêmes corps. La transformation est physique.

Situation D : un gaz et un solide apparaissent, ce sont des espèces nouvelles. La transformation est chimique.

Identifie la transformation : la fusion de la glace est un changement d'état, donc une transformation physique. Les molécules d'eau ne sont pas modifiées.⁶

Comme rien n'entre ni ne sort du verre, la masse totale reste la même avant et après la fusion.

Calcule la masse au départ : $50 + 18 = 68$ g. La balance indique donc 68 g.

Une combustion est un exemple de transformation chimique : des espèces chimiques disparaissent et d'autres se forment.² La transformation est donc chimique.

Dans la plupart des combustions, l'un des réactifs est le dioxygène de l'air.²

L'éthanol est consommé : c'est un réactif. Le dioxyde de carbone est formé : c'est un produit.⁵

Si l'éthanol changeait simplement d'état, on retrouverait de l'éthanol sous forme de vapeur. Or une espèce nouvelle, le dioxyde de carbone, apparaît : il y a bien transformation chimique, pas seulement un changement d'état.

Lis la formule symbole par symbole : $\text{C}_2$ donne 2 atomes de carbone, $\text{H}_6$ donne 6 atomes d'hydrogène, $\text{O}$ donne 1 atome d'oxygène.

Additionne : $2 + 6 + 1 = 9$.

Une molécule d'éthanol contient donc 9 atomes.

La réaction a lieu dans un récipient fermé : rien n'entre ni ne sort.

Lors d'une réaction chimique, la masse ne varie pas de façon mesurable : c'est la conservation de la masse mise en évidence par Lavoisier.⁵

La masse de produits est égale à la masse de réactifs consommés : $8 + 24 = 32$ g.

Dans $\text{C}_2\text{H}_6\text{O}$, l'indice 2 placé après C indique 2 atomes de carbone.

Dans $\text{CO}_2$, le C n'a pas d'indice : 1 atome de carbone par molécule. Pour 2 molécules : $2 \times 1 = 2$ atomes de carbone.

Les deux nombres sont égaux : 2 atomes de carbone avant et 2 après. Les atomes ne sont ni créés ni détruits, ils changent de partenaires. Cela illustre la redistribution des atomes.²

Observation (a) : la cire passe de solide à liquide puis revient solide. Il s'agit de changements d'état d'un même corps, sans modification des molécules : transformation physique.⁶

On peut retrouver de la cire solide parce que la cire liquide est la même espèce chimique que la cire solide : on a seulement changé son état.

Observation (b) : une combustion est un exemple de transformation chimique.² Le dioxygène de l'air est un réactif.² Les atomes des réactifs ne disparaissent pas : ils se redistribuent pour former les produits.²

La bougie subit deux transformations simultanées : le changement d'état de la cire (physique) et la combustion (chimique). Il faut donc analyser chaque observation séparément, sans généraliser à tout l'objet.