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Cours de Physique-chimie 4e - La molécule : interprétation des états de l'eau.


Note par nos Maxinautes :  
Objectif
L'eau peut exister en plusieurs états : solide, liquide ou gazeux. Ces états présentent des propriétés et des aspects très différents. Comment peut-on interpréter ces propriétés en utilisant le modèle des molécules ?
1. La matière est constituée de molécules
Il y a plus de deux mille ans, des savants grecs (tels que Leucippe et Démocrite) ont fait l'hypothèse que la matière est composée de grains invisibles à l'oeil nu.

Les progrès scientifiques et technologiques ont permis de prouver que cette hypothèse était juste : toute la matière qui nous entoure (quelque soit son état ) est composée de particules microscopiques qu'on appelle molécules.

Il existe différentes sortes de molécules, de tailles et de formes différentes.
2. Les différents états
a. Rappels : états et changements d'état de l'eau
L'eau existe sous 3 états différents (solide, liquide, gazeux ).
Elle peut subir des transformations physiques (fusion, vaporisation etc...) qui lui permettent de changer d'état.

Les différents changements d'états :
 
b. Composition de l'eau dans les différents états.
L'eau est constituée de molécules d'eau qui sont toujours les mêmes, et ce, quel que soit l'état de l'eau. Les molécules d'eau dans la glace, dans l'eau liquide et dans la vapeur sont les mêmes.
3. Les molécules dans l'eau sous ses différentes états
4. Conservation de la masse lors des changements d'états de l'eau.
Exemple : fusion de la glace



La masse d'eau reste la même avant et après la fusion : la masse se conserve.
La masse se conserve également lors de tous les autres changements d'état de l'eau.

Interprétation moléculaire :
 

Lors de la fusion l'organisation des molécules d'eau change : les molécules d'eau au départ fixes deviennent mobiles.

Cependant les molécules restent les mêmes et leur nombre ne change pas. La masse de l'ensemble ne change donc pas.

Lors d'un changement d'état, la masse d'eau se conserve car la masse et le nombre des molécules d'eau ne change pas.
L'essentiel
Toute la matière qui nous entoure (quel que soit son état) est composée de particules microscopiques qu'on appelle molécules.

Les molécules d'eau sont les mêmes à l'état solide, liquide et gazeux.


L'état solide est compact et ordonné.
L'état liquide est compact et désordonné (les molécules peuvent se déplacer, changer d'orientation et sont agitées).
L'état gazeux est dispersé et désordonné.

A l'état solide, l'eau possède une forme et un volume propre.
A l'état solide, l'eau est incompressible.

A l'état liquide, l'eau ne possède pas de forme propre.
A l'état liquide, l'eau a un volume propre. Elle est incompressible.

A l'état gazeux l'eau ne possède ni de forme propre ni de volume propre.

Lors d'un changement d'état la masse d'eau se conserve car la masse et le nombre des molécules d'eau ne changent pas.


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