T STI2D COURS Chap. 3 : Les états de la matière Physique Chimie HABITAT I. Les 3 principaux états de la matière Indiquer les 3 principaux états de la matière ainsi que les noms des changements d’état : : Se réchauffe en emmagasinant de la chaleur. : Se refroidit en restituant de la chaleur. Remarque : La vaporisation peut s’effectuer sous deux formes différentes : -_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _: Formation de bulles de vapeur à une température précise. - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _: Les molécules d’un corps liquides au contact de l’air se transforme en gaz quelle que soit la température. II.Enthalpie de changement d’état Lors d’un changement d’état un corps emmagasine ou restitue de la chaleur sans influencer la température. Masse qui change d’état Quantité de chaleur latente Joule (J) kg Ce transfert d’énergie est appelé enthalpie de changement d’état. Pour les corps purs cette quantité de chaleur échangée Q se réalise à température constante. Enthalpie massique de changement d’état J.kg-1 Attention au signes de Q et L : - Q > 0 quand le corps _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ de la chaleur, il se réchauffe. - Q < 0 quand le corps _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ de la chaleur, il se refroidit Exemples : Enthalpie massique de vaporisation de l’eau : Enthalpie massique de liquéfaction de l’eau : Enthalpie massique de fusion de l’eau : Enthalpie massique de solidification de l’eau : Page 1 / 4 LVaporisation = 2257 kJ.Kg-1. Lliquéfaction = -2257 kJ.Kg-1. LFusion = 333 kJ.Kg-1. Lsolidification = -333 kJ.Kg-1. 5 octobre 2014 T STI2D COURS Chap. 3 : Les états de la matière Physique Chimie HABITAT III.Palier de changement d’état Lorsqu’on chauffe un corps purs sous pression constante, on observe des paliers de température durant les changements d’états de la matière. Il en est de même lorsque le corps refroidi. Exemple : Lorsqu’on chauffe de la glace. Température (°C) 100 0 Durée du chauffage Energie thermique Cglace = 1970 kJ.kg-1.°C-1 LF = 333 kJ.kg-1 Ceau = 4185 kJ.kg-1.°C-1 LV = 2257 kJ.kg-1 Cvapeur = 1850 kJ.kg-1.°C-1 IV. Diagramme d’état (P-T) de l’eau Contrairement à ceux que l’on pourrait croire, la fusion et l’ébullition de l’eau ne se passent pas toujours 0°C et 100°C, elles changent en fonction de la pression. On regroupe alors sur un diagramme PT, les 3 courbes de changement d’état où deux phases (état) coexistent. Indiquer les différents états dans les cadres. Pression Pa 1G 100 M 10 M 1M 100 k 10 k Repérer les différents points : T : point triple C : point critique F : point de fusion à 1 atm E : point d’ébullition à 1 atm 1k 100 10 1 -200 Page 2 / 4 -100 0 100 200 300 Température °C 5 octobre 2014 T STI2D COURS Chap. 3 : Les états de la matière Physique Chimie HABITAT Que représente le point triple T ? Que représente le point critique C ? V.Interactions microscopiques entre les molécules V.1. Molécules polarisées et non polarisées : Certains atomes, qui composent une molécule, attirent davantage les électrons des liaisons covalente de leur côté. On dit alors que ces atomes sont très électronégatifs. Ce phénomène engendrent des déséquilibres partielles de charges notées + et - dans la molécule. Par exemple l’atome d’oxygène qui compose la molécule d’eau H2O à tendance à attirer les électrons de valence de son coté au détriment des 2 atomes d’hydrogène. Comme la molécule d’eau n’est pas symétrique, il se crée alors un déséquilibre des charges partielles. On dit alors que L’eau H2O est une molécule polaire. L’atome de carbone qui compose le méthane CH4 a aussi tendance à attirer les électrons au détriment des 4 atomes d’hydrogène. Seulement le barycentre des charges partielles négatives correspond au barycentre des charges partielles positive +. Il n’y a donc pas de déséquilibre des charges partielles, on dit alors que le méthane Le méthane CH4 est une molécule apolaire. + 2 + + + 4 - + + Une molécule est dite polaire lorsque le barycentre des charges partielles négatives et le barycentre des charges partielles positives ne sont pas sur le même point. Page 3 / 4 5 octobre 2014 T STI2D COURS Chap. 3 : Les états de la matière HABITAT Physique Chimie V.2. Liaison hydrogène de l’eau La polarité de la molécule d’eau lui permet de se lier à d'autres molécules d’eau par des liaisons hydrogène. La goutte d’eau reste former à cause des liaisons hydrogènes Indiquer dans tableau cidessous si les molécules d’eau sont : - Faiblement, fortement ou non liées. - Ordonnées ou désordonnées Eau solide : La glace Eau liquide : L’eau à l’état de gaz : Vapeur Molécules : Molécules : Molécules : - - - - - - Page 4 / 4 5 octobre 2014
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