Interprétation de la diffusion et de la compressibilité à l'échelle moléculaire

4ème · Physique-Chimie 4ème

À retenir

• Diffusion : grâce à leur mouvement incessant, les molécules d'une espèce se dispersent spontanément parmi celles d'une autre. • La diffusion est plus rapide dans un gaz que dans un liquide, et plus rapide à chaud qu'à froid. • Compressibilité : dans un gaz, les molécules sont séparées par du vide ; comprimer, c'est les rapprocher, sans changer ni leur taille ni leur nombre.

Le cours

Interprétation de la diffusion et de la compressibilité à l'échelle moléculaire La diffusion. Quand on ouvre un flacon de parfum, l'odeur finit par envahir la pièce, même sans courant d'air. Les molécules de parfum, toujours en mouvement, se faufilent entre les molécules de l'air ; au fil des chocs, elles se dispersent dans tout l'espace disponible. Ce mélange spontané s'appelle la diffusion. Plus ou moins rapide. La diffusion est plus rapide dans un gaz, où les molécules sont espacées et très rapides, que dans un liquide, où elles sont au contact et se gênent : une goutte d'encre met des heures à colorer un verre d'eau froide. Elle est aussi plus rapide à chaud qu'à froid, car les molécules sont plus agitées. La compressibilité. Dans un gaz, les molécules n'occupent qu'une toute petite partie du volume (moins de 0,1\ \% pour l'air) ; le reste est du vide. Comprimer un gaz, c'est réduire ce vide : les molécules se rapprochent, sans être écrasées ni rétrécies, et leur nombre ne change pas. Dans un liquide, elles sont déjà au contact : on ne peut presque pas le comprimer. Méthode : expliquer avec le modèle moléculaire 1. Décris ce qu'on observe à notre échelle. 2. Dis comment sont les molécules : espacées ou au contact, plus ou moins agitées. 3. Relie les deux : le mouvement des molécules explique la diffusion, le vide entre elles explique la compressibilité. Attention La diffusion n'est pas un courant : elle se produit sans souffle ni brassage, dans toutes les directions à la fois. Un ventilateur ou une cuillère accélèrent le mélange, mais ce n'est alors plus seulement de la diffusion.

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