Interprétation moléculaire des états solide, liquide et gazeux

4ème · Physique-Chimie 4ème

À retenir

• Solide : molécules au contact, ordonnées, qui vibrent sur place : forme propre et volume propre. • Liquide : molécules au contact, en désordre, qui glissent les unes sur les autres : volume propre, pas de forme propre. • Gaz : molécules éloignées, en désordre, très agitées : ni forme propre ni volume propre (compressible et expansible). • Lors d'un changement d'état, les molécules restent les mêmes : seules leur disposition et leur agitation changent.

Le cours

Interprétation moléculaire des états solide, liquide et gazeux Un même modèle pour trois états. L'eau peut être solide (glace), liquide ou gazeuse (vapeur) : ce sont toujours les mêmes molécules H_2O. Ce qui change d'un état à l'autre, c'est la distance entre les molécules, leur disposition et leur agitation. Les trois états à l'échelle moléculaire. • Solide : molécules au contact, disposées de façon ordonnée (dans un cristal comme la glace) ; elles vibrent sur place sans changer de voisines. D'où une forme propre et un volume propre. • Liquide : molécules au contact mais en désordre ; elles glissent les unes sur les autres. D'où un volume propre, mais pas de forme propre. • Gaz : molécules très éloignées les unes des autres, en désordre, très agitées (plusieurs centaines de mètres par seconde). D'où ni forme propre ni volume propre, et un gaz compressible. Changement d'état. Lors d'une fusion ou d'une vaporisation, on chauffe : l'agitation des molécules augmente et leur disposition change. Les molécules ne sont ni détruites ni transformées, et leur nombre ne varie pas : la masse se conserve. Méthode : schématiser un état Dessine des ronds identiques (une seule espèce chimique) : serrés et alignés pour un solide ; serrés mais en désordre, dans le bas du récipient, pour un liquide ; peu nombreux, espacés et répartis dans tout le récipient pour un gaz. Ajoute une légende, par exemple « un rond = une molécule d'eau ». Attention Dans la plupart des corps purs, le solide est plus compact que le liquide, mais l'eau fait exception : dans la glace, les molécules s'organisent en laissant un peu plus d'espace que dans l'eau liquide. C'est pourquoi la glace occupe plus de volume et flotte.

Dans ce chapitre

• Différence entre corps pur et mélange abordée en 5ème
• Conservation de la masse lors d'un changement d'état de 5ème
• Masse volumique d'une substance pure et caractérisation de 5ème
• Notion de molécule et échelle microscopique de la matière
• Notion d'atome, constituant élémentaire des molécules
• Symboles chimiques et modèles des atomes fondamentaux : C, H, O, N
• Autres atomes usuels au collège : chlore, fer, cuivre et aluminium
• Formules chimiques et composition des molécules simples : eau et dioxygène
• Formules moléculaires du diazote et du dioxyde de carbone
• Formules moléculaires du méthane et des hydrocarbures du quotidien
• Représentation des molécules avec les modèles moléculaires compacts et éclatés
• Interprétation moléculaire des états solide, liquide et gazeux
• Interprétation de la diffusion et de la compressibilité à l'échelle moléculaire
• Bilan : Synthèse et méthode sur les atomes, molécules et modèles