Ressources · 5ᵉ · Chimie
Fiche de révision : les changements d’état
Les trois états et l’état d’un corps pur selon sa température ; les six changements d’état ; écrire un protocole pour étudier un changement d’état ; palier d’un corps pur, absence de palier d’un mélange ; la masse se conserve, le volume varie (l’eau gonfle en gelant)
Changements d’état : température, masse et volume
Fiche méthode
(Physique-chimie 5ᵉ · Matière · Changements d’état)
La démarche pour toute question de changement d’état
1. Je repère. Quel corps (pur ou mélange) ? à quelle température ? on chauffe ou on refroidit ? récipient ouvert ou fermé ?
2. Je nomme ou je lis. L’état (températures de fusion et d’ébullition), le changement d’état (départ → arrivée), le palier (température, début, fin).
3. Je conclus avec une unité. °C, min, g, mL ; corps pur ou mélange ; masse conservée, volume changé.
Cas 1 · Prévoir l’état d’un corps pur
Réflexe — je place la température par rapport à la température de fusion, puis à la température d’ébullition.
Exemple. L’éthanol fond à −114 °C et bout à 78 °C. Dans quel état est-il à −120 °C ?
−120 °C est en dessous de −114 °C : l’éthanol n’a pas encore fondu, il est solide.
Attention — un solide en grains coule, mais chaque grain garde sa forme : c’est un solide.
Cas 2 · Nommer un changement d’état
Réflexe — j’écris « état de départ → état d’arrivée », puis le nom.
Exemple. De la cire d’abeille chauffée devient liquide, puis, versée dans un moule, redevient dure. Nommer les deux changements d’état.
Solide → liquide : fusion. Liquide → solide : solidification.
Attention — le givre vient d’une condensation solide, la buée d’une liquéfaction ; un sucre qui « fond » dans l’eau se dissout.
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Cas 3 · Écrire ou juger un protocole
Réflexe — matériel, étapes numérotées, ce que l’on relève et à quel rythme ; un seul facteur change.
Exemple. On veut savoir si le fait de remuer change la durée de la fusion de glaçons. Que doit-on garder identique ?
La même masse de glaçons, le même récipient, le même chauffage, les relevés au même rythme : on ne change que le fait de remuer.
Attention — réservoir du thermomètre dans le corps, sans toucher la paroi ; on continue les relevés après la fin du palier.
Cas 4 · Lire un palier
Réflexe — partie horizontale : température du changement d’état ; durée = fin − début ; pas de palier : mélange.
Exemple. Un liquide refroidit ; relevés toutes les 2 min, à partir de 0 min (en °C) : 50 ; 41 ; 34 ; 34 ; 34 ; 34 ; 29. Lire le palier.
34 °C du 3e au 6e relevé, soit de 4 min à 10 min : palier de solidification à 34 °C, il dure 10 − 4 = 6 min. C’est un corps pur.
Attention — je soustrais les temps, je ne compte pas les relevés.
Cas 5 · Masse et volume
Réflexe — masse : fermé, elle se conserve ; ouvert, la vapeur part. Volume de la glace ≈ volume d’eau × 1,09.
Exemple. On fait geler 600 mL d’eau dans une boîte fermée. Volume et masse de la glace ?
Volume : 600 × 1,09 = 654 mL environ. Masse : celle de l’eau, qui se conserve.
Attention — la glace prend plus de place mais ne pèse pas plus lourd ; les autres corps se rétractent en se solidifiant.
Les pièges
- Dire qu’un corps pur est « liquide » à sa température de fusion exactement : il peut être solide, liquide ou les deux.
- Croire que chauffer plus fort fait monter la température du palier : seule sa durée change.
- Appeler « vapeur » ce qui fume au-dessus d’un plat chaud : ce sont des gouttelettes d’eau liquide.
- Changer deux facteurs à la fois dans un protocole : on ne peut plus conclure.
- Confondre masse et volume : l’eau gelée occupe plus de place, mais sa masse est la même.
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