Transformation physique et transformation chimique à l'échelle microscopique

Une molécule d'eau est formée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène.

1. a) Combien d'atomes contient une molécule d'eau ?
2. b) Écrire la formule de la molécule d'eau.

Lors de la vaporisation de l'eau, les molécules d'eau restent les mêmes.

1. a) Les molécules sont-elles modifiées ?
2. b) La transformation est-elle physique ou chimique ?

Un élève dit : « Quand le sucre se dissout dans l'eau, il disparaît, donc c'est une transformation chimique ». On rappelle que la solution sucrée garde le goût du sucre et que, si l'on évapore l'eau, on retrouve le sucre.

1. a) Utiliser ces informations pour critiquer l'affirmation.
2. b) Proposer un schéma de modèle de particules avant et après dissolution (décrit avec des mots).
3. c) Indiquer comment la masse de la solution se compare à la somme des masses d'eau et de sucre.

Lors de la combustion du carbone, les atomes de carbone et d'oxygène se réarrangent pour former des molécules de dioxyde de carbone.

1. a) Les atomes sont-ils conservés ?
2. b) Les molécules sont-elles conservées ?
3. c) La transformation est-elle physique ou chimique ?

Dans un modèle, on représente un atome de carbone par ● et un atome d'oxygène par ○. Une molécule de dioxygène est ○○ et une molécule de dioxyde de carbone est ○●○.

1. a) Dessiner avec ces symboles les réactifs et le produit de la combustion d'un atome de carbone dans une molécule de dioxygène.
2. b) Vérifier que le nombre d'atomes de chaque sorte est le même avant et après.

On observe un modèle de gaz dans lequel des molécules de dioxygène ○○ et des atomes de carbone ● interagissent. Avant : 4 atomes ● et 4 molécules ○○. Après : 4 molécules ○●○ (dioxyde de carbone).

1. a) Compter les atomes de chaque sorte avant et après.
2. b) Que peut-on en déduire sur la masse totale ?
3. c) Les molécules ○○ ont-elles disparu ? Justifier.

Un élève représente la combustion du dihydrogène par le schéma suivant : 2 molécules HH + 1 molécule OO → 2 molécules HOH.

1. a) Compter les atomes de chaque sorte avant et après.
2. b) Justifier que ce schéma respecte la conservation de la masse.
3. c) Un autre élève propose : 1 molécule HH + 1 molécule OO → 1 molécule HOH. Expliquer pourquoi ce schéma n'est pas correct.

Comparer à l'échelle microscopique la fusion de la glace et la combustion du méthane en précisant, pour chacune :

1. a) si les molécules sont conservées ;
2. b) si les atomes sont conservés ;
3. c) s'il s'agit d'une transformation physique ou chimique.

Expliquer à l'échelle microscopique pourquoi :

1. a) l'eau liquide qui se vaporise est une transformation physique ;
2. b) la décomposition de l'eau en dihydrogène et dioxygène par électrolyse est une transformation chimique ;
3. c) dans les deux cas la masse totale est conservée.