Corrigés — Atomes et molécules 4e

Exercice 1 — Du modèle à la formule 8 points

Compte les sphères de chaque modèle, puis écris la formule de la molécule sur la ligne.

• On compte les sphères d'une couleur, on écrit le symbole, puis le nombre en indice. Quand il n'y a qu'une sphère, on n'écrit pas de 1.
• Le total compte toutes les sphères, quelle que soit leur couleur.
• Le nombre total d'atomes ne suffit pas à identifier une molécule : c'est la formule entière qui la nomme.

Exercice 2 — Le tableau des formules 6 points

Complète les deux dernières colonnes.

• Un symbole sans indice vaut un atome : on n'écrit jamais le 1.
• Il n'y a rien de plus à savoir que pour l'eau : on lit chaque symbole et son indice, puis on additionne.

Exercice 3 — Écrire une formule à partir d'un énoncé 6 points

Écris la formule de chaque molécule décrite.

• On écrit les symboles dans l'ordre de l'énoncé, chacun suivi de son indice quand il dépasse un.
• Le symbole du soufre est S, celui de l'oxygène O : on les trouve dans le tableau périodique.

Exercice 1 — Cinq cases effacées 8 points

Complète les cinq cases vides : numéro atomique, symbole et nom.

• Le numéro atomique se lit sur la position : les cases se suivent de gauche à droite et de haut en bas.
• Le programme demande le tableau comme outil de classement et de repérage, sans insister sur la notion d'élément chimique.

Exercice 2 — Cinq symboles de métaux 6 points

Relie chaque symbole au nom de l'élément.

• Les symboles sont internationaux : ils ne suivent aucune langue vivante, ce qui permet à un chimiste de lire une formule écrite n'importe où.
• « CO » et « Co » ne désignent pas la même chose : le premier est une molécule de deux atomes, le second l'élément cobalt.

Exercice 3 — Se repérer dans le tableau 6 points

Réponds en t'appuyant sur le tableau de l'exercice 1.

• Le numéro atomique est le rang de l'élément dans le tableau, lu de gauche à droite et de haut en bas.
• Le tableau se lit dans les deux sens : du nom au symbole, et du numéro au nom.
• On les appelle les gaz nobles : leur colonne est la dix-huitième, tout à droite.

Exercice 1 — Corps pur ou mélange 8 points

Range les huit entrées dans la bonne colonne.

• « Pur » en chimie ne veut pas dire « propre » ni « bon pour la santé » : l'eau distillée est un corps pur, l'eau minérale un mélange.
• Être invisible ne rend pas un corps pur : c'est le nombre d'espèces qui décide, pas l'apparence.
• Corps pur ne veut pas dire « fait de molécules » : cela veut dire « une seule espèce ».

Exercice 2 — Cinq questions à choix 6 points

Coche la bonne réponse.

• Le signe qui suit la formule dit la charge : H+ est l'ion hydrogène, OH- l'ion hydroxyde.
• L'acidité vient d'un excès d'ions H+, la basicité d'un excès d'ions OH-.

Exercice 3 — Quatre ions à connaitre 6 points

Réponds en une phrase par question.

• Le signe placé après la formule dit la charge : un + pour un électron perdu, un − pour un électron gagné.
• L'étiquette d'une bouteille d'eau minérale est un document de chimie : elle liste les espèces dissoutes et leurs quantités.

Exercice 1 — Cinq copies, à valider ou à corriger 8 points

Pour chaque copie, dis si elle est juste. Si elle ne l'est pas, écris ce qu'il fallait dire.

• Ni la chaleur, ni le changement de couleur, ni le dégagement de gaz ne suffisent : ce sont des indices, pas le critère.
• Le programme demande de distinguer les trois, et c'est le mélange qu'on confond le plus souvent avec la transformation chimique.

Exercice 2 — La méthode, en cinq maillons 6 points

Complète les deux maillons manquants.

• Barème conseillé : 1 point par exemple, à condition que la raison soit donnée.
• Une corrosion est bien une transformation chimique, et c'est pour cela qu'on ne récupère pas le clou d'origine en grattant la rouille.

Exercice 3 — Identifier une transformation par l'expérience 6 points

On fait brûler du méthane sous une paroi froide, puis on fait passer le gaz obtenu dans de l'eau de chaux.

• Chaque observation est un test : la paroi froide teste l'eau, l'eau de chaux teste le dioxyde de carbone.
• Un indice n'est pas une preuve : le critère reste le changement d'espèces.

Exercice 1 — Compter les atomes des deux côtés 8 points

Complète le tableau en comptant, pour chaque élément, les atomes avant et après la flèche. Attention : le grand chiffre écrit devant une formule multiplie toute la molécule.

• C'est ce qui rend une équation « équilibrée » : ce n'est pas une convention d'écriture, c'est un fait physique.
• Il manque les coefficients : ce sont eux qui rétablissent l'égalité, jamais un changement d'indice dans une formule.
• L'indice appartient à l'espèce ; le coefficient appartient à l'équation.

Exercice 2 — La conservation de la masse 6 points

On brûle du méthane dans un récipient fermé, en pesant tout. Applique le programme de calcul.

• On ne pèse pas l'eau : on la déduit. C'est ce que permet la conservation de la masse.
• C'est l'expérience historique de Lavoisier : il a fallu fermer le récipient pour voir la loi.

Exercice 3 — Les gaz à effet de serre produits 6 points

Le programme demande d'identifier les gaz à effet de serre produits lors des transformations chimiques. Réponds en une ou deux phrases.

• L'eau produite est aussi un gaz à effet de serre à l'état de vapeur, mais sa quantité dans l'air dépend de la température : elle ne se pilote pas.
• Être abondant dans l'air et retenir la chaleur sont deux choses différentes.