Exercices: Transformations physiques et transformations chimiques

Vous laissez un verre avec des glaçons sur le plan de travail et, au bout d'un moment, ils se sont transformés en eau liquide, comme le montre la figure.

Une nouvelle espèce chimique est-elle apparue ? S'agit-il d'une transformation physique ou d'une transformation chimique ? Justifier la réponse.

Vous brûlez de vieux papiers dans la cheminée et ils se transforment en cendres, fumée et chaleur. S'agit-il d'une transformation physique ou chimique ? Pourriez-vous récupérer le papier d'origine d'une manière ou d'une autre ?

Vous versez une cuillère de sel dans l'eau où cuisent les pâtes et le sel disparaît à la vue, comme le montre la figure.

S'est-il transformé en une autre espèce chimique ? Comment appelle-t-on ce type de transformation ? Comment pourriez-vous récupérer le sel ?

Un clou oublié dehors sur le balcon finit recouvert d'une couche rougeâtre de rouille. S'agit-il d'une transformation physique ou chimique ? Expliquer ce qui est arrivé au fer du clou.

Après avoir désinfecté une coupure avec de l'alcool, la peau sèche toute seule en quelques secondes parce que l'alcool s'évapore. A-t-il cessé d'être de l'alcool ? Classer la transformation et justifier la réponse.

Quand on fait frire un œuf, le blanc, qui était transparent et liquide, devient blanc et solide. S'agit-il d'une transformation physique ou chimique ? Pourriez-vous retrouver l'œuf cru en laissant refroidir la poêle ?

Compléter la phrase et donner un exemple de la vie quotidienne pour chaque cas : « Dans une transformation physique, il ne se forme pas d'espèces chimiques $\dots$, alors que dans une transformation chimique les espèces chimiques initiales se transforment en espèces chimiques $\dots$ aux propriétés différentes ».

Considérer ces deux situations en cuisine : vous congelez de l'eau pour faire des glaçons puis vous les laissez fondre, et vous faites griller une tranche de pain jusqu'à ce qu'elle dore. Indiquer laquelle de ces deux transformations est réversible et laquelle ne l'est pas, et expliquer le lien avec le fait qu'elles soient physiques ou chimiques.

Pour faire un gâteau, Manon fait fondre du chocolat au bain-marie et, après l'avoir mélangé aux autres ingrédients, elle fait cuire la pâte au four. La figure résume les deux processus :

1. a) Lequel des deux processus est une transformation physique et lequel est chimique ?
2. b) Justifier la réponse en cherchant lequel pourrait être « défait » par refroidissement.

Dans un briquet, le combustible liquide du réservoir se transforme en gaz en sortant par la valve, puis ce gaz brûle en produisant la flamme. La figure résume l'enchaînement des processus :

Identifier la transformation physique et la transformation chimique qui se produisent l'une après l'autre et expliquer en quoi elles diffèrent.

Les couverts en argent de la grand-mère noircissent avec les années même s'ils sont rangés dans un tiroir. S'agit-il d'une transformation physique ou chimique ? Expliquer quel indice donne le fait que cette couche noire ne part ni en soufflant ni en secouant.

Dans un atelier de céramique, Hugo modèle une figurine avec de l'argile humide (processus A) puis on la cuit dans un four, de sorte qu'elle ne ramollit plus, même mouillée (processus B).

1. a) Classer chaque processus en physique ou chimique.
2. b) Justifier la classification en utilisant la réversibilité de chacun.

Dans les concerts, on utilise de la glace sèche, qui est du dioxyde de carbone solide à environ $-78\ \celsius$ : elle ne laisse aucune flaque, car elle passe directement de l'état solide à l'état gazeux (invisible) ; comme ce gaz est très froid, il fait condenser l'humidité de l'air et forme ce brouillard spectaculaire. Le diagramme montre les changements d'état possibles ; la flèche orange indique celui que subit la glace sèche :

1. a) Quel changement d'état la glace sèche subit-elle ?
2. b) S'agit-il d'une transformation physique ou chimique ? Expliquer pourquoi il ne reste rien à « récupérer » à la fin.

Vous sortez une bouteille froide du réfrigérateur et, au bout d'un moment, elle est mouillée à l'extérieur, comme le montre la figure.

Votre cousin affirme que la bouteille fuit et que l'eau vient de l'intérieur. Expliquer quel changement physique se produit en réalité et d'où provient cette eau.

Aïcha mélange de la poudre de plâtre avec de l'eau pour faire une figurine et, au bout d'un moment, le mélange est devenu dur comme une pierre. Comparer ce processus au fait de mouiller du sable à la plage, qui, en séchant, redevient du sable meuble : lequel est physique et lequel est chimique ? Justifier en se demandant si l'on peut récupérer le matériau d'origine.

Vous râpez du fromage pour saupoudrer les pâtes (situation A) et, un autre jour, vous trouvez dans le réfrigérateur un morceau de fromage oublié recouvert de moisissure verte (situation B). Classer les deux situations en physiques ou chimiques en expliquant ce qui arrive aux espèces chimiques dans chaque cas.

Vous mettez de l'eau à chauffer et, quand elle bout, d'énormes bulles remontent. Dans un autre verre, vous jetez un comprimé effervescent dans de l'eau froide et des bulles remontent aussi de partout, comme le montre la figure.

1. a) Dans lequel des deux cas y a-t-il une réaction chimique ?
2. b) La vapeur de la marmite, en touchant un couvercle froid, se transforme de nouveau en gouttes d'eau : que démontre cela à propos de la première situation ?
3. c) Expliquer pourquoi « il y a des bulles » n'est pas une preuve suffisante pour affirmer qu'il y a une transformation chimique.

Vous chauffez du sucre à feu doux pour faire du caramel : d'abord il fond en un liquide doré ; mais, si vous êtes distrait, il fonce, dégage une odeur de brûlé et finit par devenir amer.

1. a) Quelle étape du processus est une transformation physique ?
2. b) Quelle étape est une transformation chimique et quels signes la révèlent ?
3. c) Justifier pourquoi le caramel liquide, en refroidissant, redevient un solide sucré, alors qu'il n'y a pas de retour en arrière pour le sucre brûlé.

Au laboratoire, le professeur chauffe fortement un ruban de métal brillant dans un creuset couvert et celui-ci se transforme en une poudre blanchâtre qui ne se plie plus et ne conduit plus le courant comme le métal.

1. a) S'agit-il d'une transformation physique ou chimique ?
2. b) Décrire deux vérifications que vous feriez pour démontrer qu'une nouvelle espèce chimique s'est formée.
3. c) Pourquoi ne suffit-il pas de dire « l'aspect a changé » pour conclure qu'elle est chimique ?

Votre amie soutient : « L'eau de la flaque s'évapore au soleil puis retombe sous forme de pluie ; donc toutes les transformations sont réversibles et les transformations chimiques n'existent pas ».

1. a) Donner un exemple de la vie quotidienne, différent du sien, qui appuie la première partie de son raisonnement.
2. b) Donner un exemple qui démontre que sa conclusion est fausse.
3. c) Écrire une conclusion correcte qui relie réversibilité et type de transformation.

Quand vous mangez un sandwich, les dents le découpent en mâchant, puis la salive et les sucs gastriques transforment les aliments en nouvelles espèces chimiques que le corps peut absorber.

1. a) Identifier la transformation physique et les transformations chimiques du processus.
2. b) Justifier pourquoi le découpage, à lui seul, ne suffirait pas à nourrir vos cellules.
3. c) L'une de ces transformations est-elle réversible ? La relier à sa classification.

Les piles de la télécommande « s'usent » et il faut les jeter, alors que la batterie du portable se recharge chaque nuit et refonctionne.

1. a) Quel type de transformation se produit à l'intérieur d'une pile quand elle s'use ?
2. b) Si la batterie du portable « revient » quand on la recharge, cela signifie-t-il qu'il s'y produit une transformation physique ? Justifier en appliquant le critère des nouvelles espèces chimiques.

Le sèche-linge chauffe le tambour, l'eau du linge humide se transforme en vapeur, puis une zone froide de l'appareil la retransforme en liquide, qui est recueilli dans un réservoir. Le schéma résume le parcours de l'eau :

1. a) Nommer les deux changements d'état qui s'enchaînent dans le sèche-linge.
2. b) Sont-ils physiques ou chimiques ? Justifier.
3. c) Expliquer pourquoi on peut dire que l'eau a « fait un aller-retour » et ce qui se passerait si l'un de ces changements était chimique.

En été, il faut remplir la piscine parce que l'eau disparaît peu à peu, et il faut aussi ajouter du chlore neuf de temps en temps parce que le précédent a été consommé en désinfectant.

1. a) Classer les deux processus (perte d'eau et consommation du chlore) en physique ou chimique.
2. b) Pourquoi l'eau se remplace-t-elle avec le tuyau d'arrosage alors que le chlore doit être racheté ?
3. c) Justifier ce qui arriverait aux micro-organismes de l'eau si le chlore ne se transformait pas en nouvelles espèces chimiques en agissant.