À propos de cette page
Ce cours de chimie en sixième sur « Les états de la matière » suit le programme officiel de chimie de sixième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : La matière et ses états, L'état solide, L'état liquide, L'état gazeux. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de sixième à réussir en chimie.
Au programme
1 · La matière et ses états
2 · L'état solide
3 · L'état liquide
4 · L'état gazeux
5 · Tableau comparatif des trois états
6 · Les changements d'état
7 · L'eau dans tous ses états
8 · À retenir
1La matière et ses états
Tout ce qui nous entoure est constitué de matière : l'eau que l'on boit, l'air que l'on respire, les roches, le bois, le métal… La matière peut exister sous différentes formes physiques appelées états de la matière.
Définition. On distingue trois états physiques de la matière : l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux. Une même substance peut exister dans ces trois états selon la température.
Exemples du quotidien :
- L'eau peut être liquide (un verre d'eau), solide (un glaçon) ou gazeuse (la vapeur au-dessus d'une casserole).
- Le beurre est solide au réfrigérateur et devient liquide à la chaleur.
- Le dioxygène est un gaz à température ambiante.
Astuce. Pour identifier l'état d'une substance, pose-toi deux questions : est-ce que ça a une forme fixe ? Est-ce que ça a un volume fixe ?
2L'état solide
Un solide est une substance qui conserve sa forme et son volume, quelle que soit la position ou le récipient dans lequel on le place.
Propriétés d'un solide.- Forme propre : un solide garde sa forme ; il ne prend pas la forme du récipient.
- Volume fixe : son volume ne change pas.
- Incompressible : on ne peut pas réduire son volume en appuyant dessus.
Exemples de solides. Glaçon, pierre, fer, bois, plastique, verre, sel, sucre, craie.
Attention : certains solides peuvent être déformables (pâte à modeler, éponge) ou divisibles en petits morceaux (sable, farine), mais chaque grain reste un solide.
Attention ! Le sable versé dans un récipient prend la forme du récipient, mais chaque grain de sable est bien un solide. Ne confonds pas le comportement d'un ensemble de grains avec celui d'un liquide.
3L'état liquide
Un liquide est une substance qui n'a pas de forme propre mais qui a un volume fixe. Il s'écoule et prend la forme du récipient qui le contient.
Propriétés d'un liquide.- Pas de forme propre : un liquide prend la forme de son récipient.
- Volume fixe : si on verse un liquide dans un autre récipient, son volume ne change pas.
- Incompressible : on ne peut pas compresser un liquide (il n'est pas élastique comme un gaz).
- Surface libre horizontale : la surface d'un liquide au repos est toujours horizontale.
Exemples de liquides. Eau, jus de fruit, lait, huile, mercure (métal liquide à température ambiante), alcool.
Astuce. Pour vérifier si quelque chose est liquide, demande-toi : est-ce que ça coule ? Est-ce que ça prend la forme du verre dans lequel on le verse ? Si oui, c'est un liquide.
4L'état gazeux
Un gaz est une substance qui n'a ni forme propre ni volume fixe. Il occupe tout l'espace disponible dans lequel il est contenu.
Propriétés d'un gaz.- Pas de forme propre : un gaz prend la forme du récipient.
- Pas de volume propre : un gaz occupe tout le volume du récipient (contrairement au liquide qui ne remplit que le fond).
- Compressible : on peut comprimer un gaz dans un volume plus petit (ex. : pompe à vélo).
- Expansible : un gaz se dilate pour remplir tout l'espace disponible.
Exemples de gaz. Air, dioxygène (O₂), diazote (N₂), vapeur d'eau, dioxyde de carbone (CO₂), gaz de cuisine (butane).
Attention ! Les gaz sont souvent invisibles. La vapeur d'eau que tu vois au-dessus d'une casserole n'est pas du gaz : c'est déjà de minuscules gouttelettes d'eau liquide. La vraie vapeur d'eau est invisible !
5Tableau comparatif des trois états
Ce tableau résume les propriétés des trois états de la matière :
| Propriété | Solide | Liquide | Gaz |
|---|
| Forme propre | Oui | Non | Non |
| Volume propre | Oui | Oui | Non |
| Compressible | Non | Non | Oui |
| S'écoule | Non | Oui | Oui |
| Surface libre | — | Horizontale | — |
Astuce mémo. Retiens que seul le gaz est compressible et n'a pas de volume propre. Solide et liquide partagent le volume fixe ; seul le solide a une forme fixe.
6Les changements d'état
La matière peut passer d'un état à un autre sous l'effet de la température. Ces transformations sont appelées changements d'état. Ils sont réversibles : la substance reste la même, seul son état physique change.
Les six changements d'état.
| Changement d'état | De → Vers | Effet de la température |
|---|
| Fusion | Solide → Liquide | Chauffage |
| Solidification | Liquide → Solide | Refroidissement |
| Vaporisation | Liquide → Gaz | Chauffage |
| Liquéfaction (condensation) | Gaz → Liquide | Refroidissement |
| Sublimation | Solide → Gaz | Chauffage |
| Condensation solide | Gaz → Solide | Refroidissement |
Exemple. La glace (solide) fond à 0 °C pour devenir de l'eau liquide (fusion). L'eau liquide bout à 100 °C pour devenir vapeur (vaporisation). Si on refroidit la vapeur, elle redevient liquide (liquéfaction).
Attention ! Pendant un changement d'état, la température reste constante (palier). Par exemple, un glaçon qui fond reste à 0 °C tant qu'il n'est pas entièrement fondu.
7L'eau dans tous ses états
L'eau est la substance dont on observe le plus facilement les trois états dans la vie quotidienne. C'est le modèle idéal pour comprendre les changements d'état.
| État | Nom | Température (à pression normale) |
|---|
| Solide | Glace | En dessous de 0 °C |
| Liquide | Eau | Entre 0 °C et 100 °C |
| Gazeux | Vapeur d'eau | Au-dessus de 100 °C |
Températures clés de l'eau. La température de fusion de la glace est 0 °C. La température d'ébullition de l'eau est 100 °C (à pression atmosphérique normale).
Le cycle de l'eau dans la nature illustre ces changements d'état :
- L'eau des mers et des lacs s'évapore (vaporisation) sous l'effet du soleil.
- La vapeur monte, se refroidit et forme des nuages (liquéfaction).
- En hiver, la pluie peut se transformer en neige ou en grêle (solidification).
- La neige fond au printemps (fusion) et rejoint les rivières.
Astuce. L'eau est la seule substance naturelle présente dans les trois états sur Terre à des températures ordinaires. C'est pourquoi elle est si importante en chimie et en sciences !
★À retenir
En bref :
• La matière existe sous trois états : solide (forme et volume fixes), liquide (volume fixe, pas de forme propre) et gaz (ni forme ni volume propres, compressible).
• Un gaz occupe tout le volume du récipient et est compressible ; un liquide et un solide sont incompressibles.
• Les changements d'état se produisent sous l'effet de la température : fusion (solide → liquide), solidification (liquide → solide), vaporisation (liquide → gaz), liquéfaction (gaz → liquide).
• La température reste constante pendant un changement d'état (palier de température).
• L'eau fond à 0 °C et bout à 100 °C (à pression normale).