Transformation physique et transformation chimique
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- Distinguer une transformation physique d'une transformation chimique.
- Distinguer une transformation chimique d'un mélange.
Niveau préconisé : 4e
- Une transformation chimique est une transformation de la matière au cours de laquelle des espèces chimiques disparaissent (les réactifs) et de nouvelles espèces chimiques apparaissent (les produits).
- Une transformation physique est une transformation qui ne change pas la matière. L'espèce chimique va garder sa formule chimique. Les molécules sont arrangées autrement, ce qui modifie l'aspect ou l'état de l'espèce chimique.
- Un mélange est une substance composée de plusieurs espèces chimiques qui ne réagissent pas ensemble, au contraire de la transformation chimique. Il s'agit donc d'une transformation physique, qui ne change pas la matière.
Mise en évidence de différentes espèces chimiques (eau et dioxyde de carbone).
Il s'agit d'une transformation physique lors d'un changement d'état de la matière ou lorsqu'il s'agit d'un mélange.
Lors d'une fusion, l'eau solide dans le bécher va se transformer en eau liquide.
Fusion de l'eau
La transformation physique a lieu dans les deux sens d'un changement d'état.
Pendant la transformation physique, la masse de la matière est toujours la même, seul l'arrangement des molécules entre elles est modifié.
| État solide | État liquide |
 Arrangement
des molécules à l'état
solide
|
 Arrangement
des molécules à l'état
liquide
|
Plusieurs espèces chimiques peuvent se mélanger. Si elles ne réagissent pas entre elles, il s'agit d'une transformation physique.
- De l'eau et de l'huile dans un même récipient constituent un mélange hétérogène (car on peut distinguer les deux éléments du mélange à l’œil nu). L'eau et l'huile n'interagissent pas.
- Si le sel se dissout dans l'eau, on a un mélange homogène (car on ne peut pas distinguer les deux éléments à l’œil nu). Le sel ne se transforme pas en une autre espèce chimique.
Dans ces deux exemples, il n'y a pas de réaction entre les espèces chimiques mélangées. On dit que la transformation est physique.
Dans de très nombreux cas, les espèces chimiques peuvent réagir entre elles.
Les espèces de départ (initiales) réagissent pour donner d'autres espèces chimiques (produits). L'ensemble est alors une transformation chimique car il y a modification de la nature et des caractéristiques de la matière.
Une bougie est constituée de paraffine (de formule C25H52). Elle peut bruler dans l'air (grâce au dioxygène de l'air). La bougie diminue en volume et en masse quand elle brule.
On dispose d'un tableau (ci-dessous) qui donne les tests caractéristiques à réaliser pour identifier des espèces chimiques.
| Espèce chimique à identifier | Détecteur | Observation du résultat |
|
Dioxyde de carbone CO2 |
En présence d'eau de chaux. | L'eau de chaux blanchit. |
|
Eau H2O |
De la poudre blanche de sulfate de cuivre anhydre de couleur blanche. | Le sulfate de cuivre devient bleu (il est alors hydraté). |
- des gouttelettes d'eau (H2O) que
l'on peut mettre en évidence avec du
sulfate de cuivre.
Identification de
l'eau
- du gaz carbonique (CO2) que l'on
peut mettre en évidence avec de l'eau de chaux.
Identification du
dioxyde de carbone
Les produits formés pendant la combustion de la bougie proviennent en effet des atomes (dans les réactifs) nécessaires à la combustion de la bougie.
La formule chimique de la bougie indique qu'elle est constituée d'atomes de carbone et d'hydrogène. Ces mêmes atomes se retrouvent dans les produits formés (eau et dioxyde de carbone).
En effet :
| Réactifs → | Produits |
| Paraffine (C25H52) + Dioxygène (O2) → | Eau (H2O) + Dioxyde de carbone (CO2) |
Les atomes sont les mêmes tout au long de la transformation chimique : il y a une réorganisation des atomes présents avant et après la transformation.
La phrase célèbre de Lavoisier (chimiste français du 18e siècle) : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme » est alors vérifiée.
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