Espèce chimique : identifier par des tests et des mesures

Écris « caractéristique » ou « dépend de la quantité ».

1. La température de fusion de l’étain pur →
   Elle est la même pour un petit ou un gros morceau d’étain : c’est une propriété caractéristique.
2. La masse d’une bouteille d’huile →
   Une grande bouteille pèse plus qu’une petite : la masse dépend de la quantité.
3. La masse de 1 cm³ d’argent →
   Elle vaut 10,5 g pour n’importe quel morceau d’argent : c’est une propriété caractéristique.
4. Le volume de gaz d’un ballon de fête →
   Un ballon plus gonflé contient plus de gaz : le volume dépend de la quantité.
5. La solubilité du sucre dans l’eau, à 20 °C →
   C’est la masse de sucre qu’on peut dissoudre au plus dans 1 L d’eau : elle ne dépend pas de la quantité de sucre qu’on possède. C’est une propriété caractéristique du sucre.

Complète avec le mot qui convient.

1. Au laboratoire, on ne jamais un produit pour le reconnaître.
   On ne goûte jamais un produit : il peut être toxique ou corrosif.
2. Beaucoup de liquides sont incolores : leur aspect ne suffit pas pour une espèce chimique.
   L’eau, l’éthanol, l’acétone sont tous incolores : il faut une mesure ou un test pour identifier l’espèce.
3. 1 mL d’éthanol prélevé dans un grand bidon ou dans une petite fiole a la masse.
   La masse de 1 mL est la même pour tout l’éthanol : elle ne dépend pas de la quantité.
4. Deux espèces de la table ont des valeurs presque égales : il faut faire une mesure.
   Une mesure n’est jamais parfaitement précise : une deuxième mesure (une autre propriété) départage les deux espèces.

Raisonne avec la table. Table (corps purs) — ébullition ; masse de 1 mL : eau 100 °C ; 1,00 g · éthanol 78 °C ; 0,79 g · acétone 56 °C ; 0,78 g · cyclohexane 81 °C ; 0,77 g · acétate d’éthyle 77 °C ; 0,90 g · heptane 98 °C ; 0,68 g.

1. 1 mL d’un liquide pur pèse 0,78 g. Combien d’espèces de la table ont une masse de 1 mL qui ne diffère pas de plus de 0,01 g de cette valeur ?
   L’éthanol (0,79 g), l’acétone (0,78 g) et le cyclohexane (0,77 g) : 3 espèces. La masse seule ne suffit pas.
2. On mesure aussi sa température d’ébullition : un palier à 78 °C. Ce liquide est l’.
   Parmi les trois candidats, seul l’éthanol bout à 78 °C (acétone 56 °C, cyclohexane 81 °C) : c’est l’éthanol.
3. Un autre liquide pur : 1 mL pèse 0,68 g. Combien d’espèces de la table ont une masse de 1 mL qui ne diffère pas de plus de 0,01 g de cette valeur ?
   Une seule espèce de la table a cette valeur : cette fois, la masse de 1 mL suffit pour conclure.
4. Ce deuxième liquide est donc l’.
   Seul l’heptane a une masse de 1 mL de 0,68 g.

Écris l’espèce mise en évidence : eau, dioxyde de carbone ou dioxygène.

1. Du sulfate de cuivre anhydre devient bleu au contact d’une feuille de salade →
   La poudre devient bleue : la salade contient de l’eau.
2. De l’eau de chaux se trouble au contact du gaz d’une cartouche de gonflage pour pneu de vélo →
   L’eau de chaux se trouble : le gaz de la cartouche contient du dioxyde de carbone.
3. Une bûchette incandescente se rallume dans le gaz qui s’échappe d’eau oxygénée (un antiseptique) en train de mousser →
   La bûchette se rallume : le gaz est riche en dioxygène.
4. Du sulfate de cuivre anhydre bleuit au contact d’une tranche de pomme →
   La poudre bleuit : la pomme contient de l’eau.

Complète avec le mot qui convient.

1. Avant le test, le sulfate de cuivre anhydre est une poudre .
   Le sulfate de cuivre anhydre est blanc ; il devient bleu au contact de l’eau.
2. Avant le test, l’eau de chaux est .
   L’eau de chaux est limpide ; elle se trouble avec le dioxyde de carbone.
3. Les restes de sulfate de cuivre vont dans un bidon de récupération, jamais dans l’.
   Le sulfate de cuivre est très toxique pour les êtres vivants aquatiques : jamais à l’évier.
4. Le jus de tomate bleuit le sulfate de cuivre anhydre, mais ce n’est pas un corps : il contient aussi du sucre, des sels…
   Le test montre qu’il y a de l’eau, pas que c’est un corps pur : le jus de tomate est un mélange.

Raisonne, puis complète.

1. Une bûchette incandescente ne se rallume pas dans l’air, qui contient pourtant environ % de dioxygène : c’est trop peu.
   L’air contient environ 21 % de dioxygène : trop peu pour rallumer la bûchette. Elle se rallume seulement dans un gaz riche en dioxygène.
2. Le gaz qui s’échappe d’un morceau de glace sèche trouble l’eau de chaux : la glace sèche est du solide.
   L’eau de chaux se trouble : le gaz est du dioxyde de carbone. La glace sèche est du dioxyde de carbone solide, qui se sublime.
3. Une goutte de thé froid bleuit le sulfate de cuivre anhydre. Ce test prouve seulement la d’eau, pas que le thé est de l’eau pure.
   Le test dit qu’il y a de l’eau ; il ne dit rien des autres espèces : le thé contient aussi les substances des feuilles de thé.
4. Un flacon de sulfate de cuivre anhydre resté ouvert est devenu bleu pâle : il ne peut plus servir à détecter l’.
   La poudre a capté la vapeur d’eau de l’air : déjà bleue, elle ne peut plus montrer la présence d’eau.

Complète avec le mot qui convient.

1. Un corps pur change d’état à une température qui lui est : elle permet de le reconnaître.
   Chaque corps pur a ses propres températures de fusion et d’ébullition.
2. Un mélange n’a pas de net : on ne peut pas l’identifier par sa température de changement d’état.
   Un mélange fond ou bout sur une plage de températures, sans palier net : aucune valeur à comparer à la table.
3. Le palier de fusion d’un solide pur est à la même température que son palier de .
   Pour un corps pur, la température de fusion est égale à la température de solidification.
4. Avec deux fois plus de matière, le palier reste à la même température, mais il dure plus .
   La quantité change la durée du palier, jamais sa température.

On chauffe un solide blanc et on relève sa température chaque minute. Températures de fusion : acide laurique 44 °C ; acide myristique 54 °C ; acide palmitique 63 °C ; acide stéarique 69 °C.

1. Température du palier : °C
   La partie horizontale est à 63 °C.
2. Le palier commence à min et finit à min.
   La température reste à 63 °C de 3 min à 6 min.
3. Ce solide est l’acide .
   Palier de fusion à 63 °C : c’est l’acide palmitique.
4. Durée du palier : min
   Le palier va de 3 min à 6 min : $6-3=3$ min.

On refroidit un liquide incolore dans un mélange de glace et de sel, et on relève sa température chaque minute (en °C) : 20 ; 14 ; 9 ; 6,5 ; 6,5 ; 6,5 ; 6,5 ; 3 ; −1. Températures de fusion : eau 0 °C ; cyclohexane 6,5 °C ; acide laurique 44 °C.

1. Température du palier : °C
   La température reste à 6,5 °C pendant quatre relevés : c’est le palier.
2. Pendant ce palier, le liquide se .
   On refroidit un liquide : le palier est celui de la solidification (liquide → solide).
3. D’après la table, ce liquide est le .
   Palier de solidification à 6,5 °C : pour un corps pur, c’est aussi sa température de fusion, celle du cyclohexane.
4. Un autre liquide, refroidi de la même façon, commence à geler vers −2 °C et sa température continue de baisser : c’est un .
   Pas de palier : c’est un mélange (par exemple de l’eau salée).

Calcule.

1. Un bloc de 12 cm³ a une masse de 32,4 g. Masse de 1 cm³ de ce bloc : g
   $32,4÷12=2,7$ : 2,7 g pour 1 cm³ (c’est la valeur de l’aluminium).
2. 25 mL d’un liquide ont une masse de 22,5 g. Masse de 1 mL : g
   $22,5÷25=0,9$ : 0,9 g pour 1 mL.
3. Un objet fait monter l’eau d’une éprouvette de 40 mL à 46 mL. Son volume : cm³
   $46-40=6$ mL, soit 6 cm³.
4. Cet objet a une masse de 47,22 g. Masse de 1 cm³ de cet objet : g
   $47,22÷6=7,87$ : 7,87 g pour 1 cm³ (c’est la valeur du fer).

Masses de 1 cm³ : magnésium 1,74 g ; titane 4,51 g ; cuivre 8,96 g ; argent 10,5 g ; plomb 11,3 g ; or 19,3 g. Complète.

1. Un petit cube de 2 cm³ pèse 38,6 g : il est en .
   $38,6÷2=19,3$ g pour 1 cm³ : c’est l’or.
2. Une plaque de 5 cm³ pèse 44,8 g : elle est en .
   $44,8÷5=8,96$ g pour 1 cm³ : c’est le cuivre.
3. Un lingot de 20 cm³ pèse 34,8 g : il est en .
   $34,8÷20=1,74$ g pour 1 cm³ : c’est le magnésium.
4. Une bille de plomb de 3 cm³ a une masse de g.
   La masse est proportionnelle au volume : $11,3\times 3=33,9$ g.

Raisonne, puis complète.

1. Un morceau de métal gris de 10 cm³ pèse 72 g : 1 cm³ pèse g.
   $72÷10=7,2$ g pour 1 cm³.
2. Cette valeur est entre celles du zinc (7,14 g) et de l’étain (7,27 g) : pour les départager, on mesure la température de .
   Zinc et étain sont trop proches : leurs températures de fusion, 420 °C et 232 °C, sont très différentes.
3. Le morceau fond vers 232 °C : il est en .
   Fusion vers 232 °C : c’est l’étain (le zinc fond à 420 °C).
4. Une bague vendue « en or » a un volume de 1,5 cm³ et pèse 18,9 g : 1 cm³ pèse g, moins que l’or pur (19,3 g).
   $18,9÷1,5=12,6$ g : bien moins que 19,3 g, la bague n’est pas en or pur.

Complète avec le mot qui convient.

1. Un liquide bleuit la poudre de sulfate de cuivre anhydre : il contient de l’.
   Le sulfate de cuivre anhydre devient bleu au contact de l’eau.
2. Après l’évaporation complète d’une eau, un dépôt blanc reste : des espèces y étaient .
   Les espèces dissoutes ne s’évaporent pas : elles restent au fond.
3. Une eau qu’on peut boire sans danger est dite .
   Potable : sans danger pour la santé. Cela ne veut pas dire pure.
4. Pour préparer de l’eau presque pure, on distille l’eau du robinet : on obtient de l’eau .
   La distillation laisse les espèces dissoutes dans le ballon : on recueille de l’eau distillée.

Complète avec le mot qui convient.

1. L’eau du robinet contient plusieurs espèces chimiques : c’est un .
   Au moins deux espèces chimiques : c’est un mélange (homogène).
2. Le chlore ajouté en très petite quantité dans l’usine de traitement sert à l’eau.
   Le chlore tue les microbes : il désinfecte l’eau jusqu’au robinet.
3. En plus des minéraux, l’eau du robinet contient aussi des dissous, comme le dioxygène.
   L’eau dissout un peu des gaz de l’air, dont le dioxygène.
4. De l’eau pure bout avec un palier net à °C, sous la pression normale.
   Le palier d’ébullition de l’eau pure est à 100 °C.

Bulletin d’analyse de l’eau du robinet d’une commune, pour 1 L : calcium 84 mg ; magnésium 9 mg ; nitrates 23 mg ; chlorures 31 mg. La limite des nitrates est de 50 mg par litre.

1. Masse de calcium dans 2 L de cette eau : mg
   $84\times 2=168$ mg.
2. Masse de nitrates dans 1,5 L : mg
   $23\times 1,5=34,5$ mg.
3. Il manque mg de nitrates par litre pour atteindre la limite.
   $50-23=27$ mg : l’eau respecte la limite, elle est potable pour les nitrates.
4. En plus de l’eau, cette eau contient au moins espèces chimiques.
   Calcium, magnésium, nitrates, chlorures : au moins 4 espèces en plus de l’eau. Elle est potable, mais pas pure.