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Cours de Physique-chimie 4e - L'air et sa composition


Note par nos Maxinautes :  
Objectifs
La Terre est entourée d'une enveloppe gazeuse appelée atmosphère.
Dans cette atmosphère, se trouve l'air que nous respirons.
Quels sont les gaz contenus qui composent notre air ?
Comment peut-on les identifier ces gaz ?
1. L'atmosphère
On appelle atmosphère la couche d'air qui entoure la Terre. L’atmosphère a une épaisseur de quelques centaines de kilomètres. Elle est composée de plusieurs couches : exosphère, mésosphère, stratosphère et troposphère.

C'est dans la troposphère, la couche la plus proche du sol de la Terre, que se trouve l'air que nous respirons.
2. L'air est un mélange
L'air n'est pas un corps pur. C'est Lavoisier (1743-1794) qui en fit la démonstration en 1774 : il fut le premier à montrer que l'air est un mélange constitué principalement de deux composés, le diazote et le dioxygène.
 
Doc. 1. Antoine LAVOISIER

La composition de l'air en volume est de :
• 21 % de dioxygène ;
• 78 % de diazote ;
• 1 % d'autres gaz divers (argon, dioxyde de carbone, hydrogène, vapeur d'eau, ozone...).

On retient que l’air est constitué en volume d’environ 20% de dioxygène et de 80% de diazote, soit 1/5 de dioxygène et 4/5 de diazote.

3. Un constituant de l'air : le dioxygène
Expérience
On plonge une bûchette incandescente dans deux bocaux, le premier contenant du dioxygène, le second du diazote (doc. 3). On observe ce qu’il se passe. 
                             
Doc. 2. Expérience de combustion dans le dioxygène et le diazote


Observation
On remarque que pour la bûchette incandescente (1ère image) plongée dans le dioxygène, la flamme se rallume (2ème image). La réaction de combustion est vive. Cette expérience est le test de reconnaissance du dioxygène.
En revanche, la bûchette incandescente plongée dans le diazote s'éteint (3ème image).

Conclusion
La réaction de combustion est possible dans la dioxygène ; elle est impossible dans le diazote.
Il faut qu’il y ait présence de dioxygène pour avoir une combustion.
Le dioxygène est un gaz qui permet d'entretenir les combustions. Il est également nécessaire à la vie dans le fait qu'il permet la respiration.

Grâce au dioxygène qui le compose, l'air permet donc :
- les combustions ;
- la respiration, donc la vie.
L'essentiel
• L'air est un mélange de gaz, principalement constitué en volume d’environ 20 % de dioxygène et de 80 % de diazote.

• Le dioxygène est responsable des réactions de combustion ; il est également nécessaire à la vie.
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