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Structure et états de la matière

Structure et états de la matière. L’atome. Une idée vieille de 2500 ans Démocrite (430 – 370 av JC) ; En Inde ( philosophie Vaiseshika ) ; Dès le XIX ème siècle, chimistes (J. Dalton) et physiciens pressentent une matière quantifiée ; Le modèle de J.J. Thomson (1904) ;

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Presentation Transcript

  1. Structure et états de la matière Denis Rabasté

  2. L’atome • Une idée vieille de 2500 ans • Démocrite (430 – 370 av JC) ; • En Inde ( philosophie Vaiseshika ) ; • Dès le XIX ème siècle, chimistes (J. Dalton) et physiciens pressentent une matière quantifiée ; • Le modèle de J.J. Thomson (1904) ; • Le modèle de E. Rutherford (1912) ; • Le modèle de N. Bohr (1913) ; • Le modèle quantique probabiliste. http://molaire1.perso.sfr.fr/histoire.html http://www.web-sciences.com/fiches2d/fiche9/fiche9.php

  3. L’atome, c’est …. • Du vide à 99,9999999999999% ; • Un noyau composé de neutrons et protons ; • Des électrons, en rotation sur des orbites fixes ;

  4. Quelques dimensions • Diamètre de l’atome d’hydrogène : 0,11 nm (0,11 10-9 m) ; • Diamètre du noyau : 2,4 fm (2,4 10-15 m) ; • Le rapport est de 46 000 ; • Si le noyau était un ballon de football (diamètre 22 cm), l’électron serait à 5 km… • La représentation classique ci-contre de l’atome est très loin de la vérité. http://www.web-sciences.com/fiches2d/fiche9/fiche9.php

  5. La molécule • Les atomes s’assemblent par mise en commun de leurs électrons périphériques ; • Des éléments plus complexes sont alors créés ; exemple l’eau (H20) ; • B. Franklin mesure en 1774 la taille d’une molécule d’huile http://www.youtube.com/watch?v=XnM8wq_esnY apswater.com intellego.fr

  6. Les états de la matière • Solide (eau en dessous de 0°C) : • Proximité des molécules, liaisons fortes ; • Liquide (eau entre 0 et 100°C) : • Proximité faible des molécules, liaisons faibles ; • Gazeux (eau au dessus de 100°C) • Molécules espacées, pas de liaisons. sbarbati.wordpress.com

  7. L’état de la matière : • Dépend de la température….et de la pression. www2.ggl.ulaval.ca

  8. La matière peut être : • Un corps simple (un seul type d’atome) : • Hydrogène (H), Fer (Fe), Dioxygène (O2), Ozone (O3)…. • Un corps pur (un seul type de molécule) : • Eau (H2O), Dioxyde de carbone (CO2), sel (NaCl)… • Un mélange : • Homogène (non distinction des constituants) : • Eau et sel, eau et alcool, gaz… • Hétérogène (distinction des constituants) : • Eau et huile…

  9. Saturation d’un mélange homogène • La saturation d’un mélange dépend de la température, de la pression, du taux de mélange… • Exemple eau et air • Exemple eau et sel http://education.meteofrance.com/jsp/site/Portal.jsp?page_id=15608&document_id=22067&portlet_id=86760

  10. Passage d’un état à l’autre • Exemple de l’eau • Ne pas confondre chaleur (quantité de chaleur) et température. http://www.je-comprends-enfin.fr/index.php?/Les-differents-etats-de-l-eau/

  11. Passage d’un état à l’autre • Lors de la cuisson des pâtes, il est inutile d’augmenter la puissance du feu lorsque l’eau bout ; • Un vêtement mouillé donnera une sensation de froid ; • Ne pas confondre évaporation et ébullition.

  12. Le cycle de l’eau risques-meteo.ac-versailles.fr risques-meteo.ac-versailles.fr

  13. Exercices • Répondre au questionnaire du site http://phys.free.fr/etats.htm sur l’état de la matière ; • Si l’on souhaite comprendre le principe d’une réaction chimique, on pourra continuer avec http://phys.free.fr/eqbilfla.htm ; • La partie unité de mesure du même site permet également de clarifier certaines notions ; • Commentez les expériences proposées sur le site http://education.meteofrance.com/jsp/site/Portal.jsp?page_id=15608&document_id=22063&portlet_id=86760

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