PHYSIQUE-CHIMIE — CLASSE DE 3ᵉ
Les transformations chimiques
Cours de révision — préparation au
Diplôme National du Brevet (DNB)
Chapitre 1 · Identifier et interpréter une transformation
chimique
Chapitre 2 · Les propriétés acido-basiques d'une solution
+ Fiche de révision express • Quiz
corrigé • Exercice guidé façon brevet
Sessions du brevet 2026 / 2027
Sommaire
Chapitre 1 — Identifier et interpréter une transformation
chimique
1. Molécules, atomes et ions
2. Les transformations
chimiques
3. Exercice résolu — Ajuster
une équation de combustion
Chapitre 2 — Les propriétés acido-basiques d'une solution
1. Le pH et sa mesure
2. Réactions entre solutions
acides et basiques
3. Réactions entre solutions
acides et métaux (et le cas du calcaire)
Fiche de révision express
Quiz (QCM + questions courtes, corrigé inclus)
Exercice guidé façon brevet — Les pluies acides et le calcaire
Chapitre 1 — Identifier et interpréter une
transformation chimique
Objectifs du chapitre : savoir
décrire la matière à l'échelle microscopique (atomes, molécules, ions) et
reconnaître, écrire et ajuster l'équation d'une transformation chimique.
1. Molécules, atomes et ions
1.1 L'atome
|
📘 Définition Un atome est la plus
petite particule de matière qui garde l'identité chimique d'un élément. Il
est constitué : ●
d'un noyau (au centre), contenant des protons
(charge +) et des neutrons (charge neutre) ; ●
d'électrons (charge −), qui se déplacent
autour du noyau. Un atome est électriquement
neutre : il possède autant d'électrons que de protons. |
De gauche à droite : modèle simplifié de
l'atome, de la molécule et de l'ion.
Chaque élément chimique est
représenté par un symbole chimique : une majuscule, éventuellement
suivie d'une minuscule.
|
Élément |
Symbole |
Élément |
Symbole |
|
Hydrogène |
H |
Azote |
N |
|
Carbone |
C |
Chlore |
Cl |
|
Oxygène |
O |
Sodium |
Na |
|
Soufre |
S |
Fer |
Fe |
|
Calcium |
Ca |
Cuivre |
Cu |
1.2 La molécule
|
📘 Définition Une molécule est un
groupe de plusieurs atomes liés entre eux. Elle est représentée par une formule
chimique indiquant la nature et le nombre de chaque atome (en indice). |
|
Molécule |
Formule |
Atomes qui
la composent |
|
Dioxygène |
O₂ |
2 atomes d'oxygène |
|
Dihydrogène |
H₂ |
2 atomes d'hydrogène |
|
Eau |
H₂O |
2 atomes d'hydrogène + 1
atome d'oxygène |
|
Dioxyde de carbone |
CO₂ |
1 atome de carbone + 2
atomes d'oxygène |
|
Méthane |
CH₄ |
1 atome de carbone + 4
atomes d'hydrogène |
1.3 L'ion
|
📘 Définition Un ion est un atome (ou
groupe d'atomes) qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons. Il porte
donc une charge électrique. ●
Cation (charge positive) : l'atome a perdu
un ou plusieurs électrons. Exemple : Na → Na⁺ + e⁻ ●
Anion (charge négative) : l'atome a gagné
un ou plusieurs électrons. Exemple : Cl + e⁻ → Cl⁻ |
|
Ion |
Formule |
Charge |
|
Ion hydrogène |
H⁺ |
+1 |
|
Ion hydroxyde |
HO⁻ |
−1 |
|
Ion sodium |
Na⁺ |
+1 |
|
Ion chlorure |
Cl⁻ |
−1 |
|
Ion calcium |
Ca²⁺ |
+2 |
|
Ion cuivre II |
Cu²⁺ |
+2 |
|
🛠️ À retenir Une solution reste toujours électriquement
neutre : la somme des charges positives (cations) est égale à la somme
des charges négatives (anions). |
2. Les transformations chimiques
|
📘 Définition Une transformation chimique
est une transformation au cours de laquelle des espèces chimiques, appelées réactifs,
disparaissent, tandis que de nouvelles espèces chimiques, appelées produits,
apparaissent. Elle se distingue d'une
transformation physique (changement d'état, dissolution…), où aucune
nouvelle espèce chimique n'est formée. |
2.1 Réactifs, produits et équation de réaction
On écrit une équation de
réaction sous la forme :
|
🧮 Formule générale réactif
1 +
réactif 2 → produit 1
+ produit 2 |
La flèche « → » se lit « donne »
ou « produit ». Chaque espèce chimique est représentée par sa formule.
2.2 La conservation de la masse et des éléments
|
📘 Loi de Lavoisier (1743-1794) « Rien ne se perd, rien ne
se crée, tout se transforme. » Au cours d'une transformation
chimique : ●
la masse totale des réactifs consommés est égale à la
masse totale des produits formés (conservation de la masse) ; ●
les atomes présents dans les réactifs se retrouvent,
en même nombre, dans les produits (conservation des éléments chimiques).
Seule leur organisation change. |
2.3 Ajuster une équation de réaction (méthode)
|
🛠️ Méthode Pour qu'une équation traduise
la conservation des éléments, il faut parfois placer des nombres
stœchiométriques (des coefficients entiers) devant les formules : 1.
Identifier tous les réactifs et tous les produits, et
écrire l'équation « brute » (formules, sans coefficients). 2.
Compter le nombre d'atomes de chaque élément dans les
réactifs et dans les produits. 3.
Ajuster les coefficients, en commençant par l'élément
le plus « contraint » (souvent le carbone, puis l'hydrogène, puis l'oxygène
en dernier), jusqu'à obtenir le même nombre d'atomes de chaque élément de
part et d'autre. 4.
Vérifier avec un tableau de comptage des atomes. |
|
⚠️ Attention On ne modifie jamais les
indices à l'intérieur d'une formule (ex. : jamais « CO » à la place de « CO₂
») : cela changerait la nature de la molécule ! On ajuste uniquement les
coefficients devant les formules. |
2.4 Quelques transformations chimiques du programme
Au collège, on étudie en
particulier :
●
les combustions (combustion du carbone, du
méthane, du dihydrogène…) ;
●
les réactions acido-basiques (voir chapitre 2) ;
●
les réactions entre un acide et un métal, ou entre
un acide et un carbonate (voir chapitre 2).
|
Gaz à
identifier |
Test
caractéristique |
Observation |
|
Dioxygène O₂ |
Approcher une bûchette
incandescente |
La bûchette se rallume |
|
Dihydrogène H₂ |
Approcher une flamme |
Détonation (petit « pop ») |
|
Dioxyde de carbone CO₂ |
Faire barboter le gaz dans
l'eau de chaux |
L'eau de chaux se trouble
(devient blanchâtre) |
3. Exercice résolu — Ajuster une équation de combustion
|
✏️ Énoncé Le méthane (CH₄), principal
constituant du gaz naturel, brûle dans le dioxygène de l'air. Cette
combustion produit du dioxyde de carbone et de l'eau. 1. Écrire l'équation de la
réaction avec les formules chimiques (sans coefficients). 2. Ajuster l'équation avec les
nombres stœchiométriques. 3. Vérifier la conservation
des éléments à l'aide d'un tableau. |
|
✅ Corrigé — étape par étape 1. Réactifs et produits Réactifs : méthane CH₄ et
dioxygène O₂. Produits : dioxyde de
carbone CO₂ et eau H₂O. Équation brute : CH₄
+ O₂ →
CO₂ + H₂O 2. Ajustement des
coefficients • Carbone (C) : 1 à gauche, 1
à droite → déjà équilibré. • Hydrogène (H) : 4 à gauche
(dans CH₄), mais seulement 2 à droite (dans H₂O) → il faut 2 H₂O pour avoir 4
atomes H à droite. On écrit : CH₄
+ O₂ →
CO₂ + 2 H₂O • Oxygène (O) : à droite, on a
maintenant 2 (dans CO₂) + 2 (dans 2 H₂O) = 4 atomes d'oxygène. À gauche, O₂
n'en apporte que 2 par molécule : il en faut donc 2 molécules de O₂, soit 4
atomes d'oxygène. Équation ajustée finale : CH₄
+ 2 O₂ →
CO₂ + 2 H₂O |
Schéma bilan de la combustion du méthane
dans le dioxygène.
3. Vérification — tableau de
conservation des éléments
|
Élément |
Nombre
d'atomes dans les réactifs |
Nombre
d'atomes dans les produits |
|
Carbone (C) |
1 (dans CH₄) |
1 (dans CO₂) |
|
Hydrogène (H) |
4 (dans CH₄) |
4 (dans 2 H₂O) |
|
Oxygène (O) |
4 (dans 2 O₂) |
2 + 2 = 4 (dans CO₂ et 2
H₂O) |
|
✅ Conclusion Le nombre d'atomes de chaque
élément est identique dans les réactifs et dans les produits : l'équation est
correctement ajustée, la loi de conservation de la masse est vérifiée. ✔ |
|
🛠️ À vous de jouer Ajuster l'équation de la
combustion complète du carbone dans le dioxygène (elle produit du dioxyde de
carbone) : C + O₂ → CO₂. Compter les atomes de carbone
et d'oxygène de chaque côté : cette équation est-elle déjà ajustée ? (Réponse
: oui — 1 atome C et 2 atomes O de chaque côté, aucun coefficient
supplémentaire n'est nécessaire.) |
Chapitre 2 — Les propriétés acido-basiques
d'une solution
Objectifs du chapitre : savoir
mesurer et interpréter le pH d'une solution, comprendre le rôle des ions H⁺ et
HO⁻, et connaître les réactions entre solutions acides, solutions basiques,
métaux et carbonates.
1. Le pH et sa mesure
|
📘 Définition Le pH (potentiel
hydrogène) est un nombre qui indique le caractère acide, basique ou neutre
d'une solution aqueuse. Il varie en général sur une échelle de 0 à 14. |
Échelle de pH : solutions acides, neutre
et basiques.
|
Valeur du
pH |
Caractère
de la solution |
|
pH < 7 |
solution acide |
|
pH = 7 |
solution neutre |
|
pH > 7 |
solution basique |
1.1 Mesurer le pH
|
🛠️ Deux méthodes Le papier pH : on
trempe une bandelette dans la solution, elle change de couleur ; on compare
la teinte obtenue à une échelle de référence. Mesure rapide mais peu précise
(valeur entière approchée). Le pH-mètre : un
appareil électronique équipé d'une sonde donne directement une valeur précise
(avec une décimale). Il doit être étalonné avant chaque série de
mesures à l'aide de solutions de pH connu. |
1.2 Les ions H⁺ et HO⁻
|
📘 Ce que le pH traduit à l'échelle
microscopique Toute solution aqueuse
contient à la fois des ions hydrogène H⁺ et des ions hydroxyde HO⁻. ●
Solution acide (pH < 7) : les ions H⁺ sont
en excès par rapport aux ions HO⁻. ●
Solution basique (pH > 7) : les ions HO⁻
sont en excès par rapport aux ions H⁺. ●
Solution neutre (pH = 7) : autant d'ions H⁺
que d'ions HO⁻ (cas de l'eau pure). Plus la concentration en ions
H⁺ est grande, plus le pH est petit (solution très acide). Plus la
concentration en ions HO⁻ est grande, plus le pH est grand (solution très
basique). |
|
🛠️ Effet d'une dilution Lorsqu'on ajoute de l'eau à
une solution acide ou basique (dilution), son pH se rapproche de 7 : une
solution acide diluée voit son pH augmenter (se rapprocher de 7), une
solution basique diluée voit son pH diminuer (se rapprocher de 7). |
2. Réactions entre solutions acides et basiques
|
📘 La réaction de neutralisation Lorsqu'on mélange une solution
acide et une solution basique, les ions H⁺ de l'une réagissent avec les ions
HO⁻ de l'autre pour former de l'eau : H⁺
+ HO⁻ →
H₂O Le pH du mélange se rapproche
donc de 7 (neutralisation) : il augmente si on ajoute une base à un acide, il
diminue si on ajoute un acide à une base. |
2.1 Exemples de la vie courante
|
Situation |
Explication
acido-basique |
|
Une piqûre d'ortie (acide)
est soulagée en frottant une feuille de plantain ou du savon (basique) |
on neutralise l'acidité
déposée sur la peau |
|
Le suc gastrique de
l'estomac (très acide, pH ≈ 1-2) peut être neutralisé par un médicament «
anti-acide » (basique) |
diminution de l'acidité
ressentie (brûlures d'estomac) |
|
On répand de la chaux
(basique) sur un sol agricole trop acide |
remonter le pH du sol vers
la neutralité |
|
⚠️ Sécurité Les solutions acides et
basiques concentrées sont corrosives : elles peuvent brûler la peau et
les yeux. Elles portent un pictogramme de danger « corrosif ». Règle de
sécurité essentielle en laboratoire : on verse toujours l'acide dans
l'eau, jamais l'inverse (pour éviter les projections dues à un dégagement
de chaleur brutal), et on porte des lunettes de protection et des gants. |
3. Réactions entre solutions acides et métaux (et le cas du calcaire)
3.1 Acide + métal → sel métallique + dihydrogène
|
📘 Définition Certains métaux (fer, zinc,
aluminium…) réagissent avec une solution acide. La réaction produit un sel
métallique (dissous dans la solution) et un dégagement de dihydrogène
(gaz H₂), reconnaissable par le test à la flamme (léger « pop »). Exemple avec le zinc et
l'acide chlorhydrique : Zn
+ 2 HCl →
ZnCl₂ + H₂ (zinc + acide chlorhydrique →
chlorure de zinc + dihydrogène) |
|
⚠️ Attention à ne pas confondre Le calcaire (roche
constituée de carbonate de calcium, formule CaCO₃) n'est pas un métal
: c'est un carbonate. Sa réaction avec un acide est différente de celle d'un
métal : elle produit du dioxyde de carbone (CO₂) et non du
dihydrogène. C'est l'expérience détaillée ci-dessous, très classique au
brevet. |
|
Réactif
solide |
Type de
réactif |
Gaz produit |
Test
caractéristique |
|
Fer, zinc, aluminium… |
métal |
dihydrogène H₂ |
détonation à la flamme |
|
Calcaire (CaCO₃) |
carbonate (roche) |
dioxyde de carbone CO₂ |
trouble l'eau de chaux |
3.2 Exercice résolu — L'acide chlorhydrique et le calcaire
|
✏️ Énoncé On verse de l'acide
chlorhydrique sur des morceaux de calcaire placés dans un tube à essai (tube
1). On observe une effervescence (dégagement de bulles). Le gaz produit est
dirigé, à l'aide d'un tube, vers un second tube à essai contenant de l'eau de
chaux limpide (tube 2). 1. Décrire ce que l'on observe
dans le tube 2. 2. En déduire la nature du gaz
produit dans le tube 1. 3. Écrire l'équation-bilan de
la réaction, sachant qu'elle produit aussi du chlorure de calcium (CaCl₂) et
de l'eau. 4. Vérifier que cette équation
est ajustée. |
Protocole : réaction du calcaire avec
l'acide chlorhydrique, test à l'eau de chaux.
|
✅ Corrigé 1. Observation dans le tube
2 : l'eau de chaux, initialement limpide, se trouble et devient
blanchâtre au contact du gaz. 2. Nature du gaz : le
fait de troubler l'eau de chaux est le test caractéristique du dioxyde de
carbone (CO₂). Le gaz produit dans le tube 1 est donc du dioxyde de carbone. 3. Équation-bilan : Réactifs : calcaire CaCO₃ et
acide chlorhydrique HCl. Produits :
chlorure de calcium CaCl₂, eau H₂O et dioxyde de carbone CO₂. CaCO₃
+ 2 HCl →
CaCl₂ + H₂O
+ CO₂ 4. Vérification : ●
Calcium (Ca) : 1 à gauche (CaCO₃), 1 à droite (CaCl₂)
✔ ●
Chlore (Cl) : 2 à gauche (2 HCl), 2 à droite (CaCl₂)
✔ ●
Carbone (C) : 1 à gauche (CaCO₃), 1 à droite (CO₂) ✔ ●
Oxygène (O) : 3 à gauche (CaCO₃), 1 + 2 = 3 à droite
(H₂O + CO₂) ✔ ●
Hydrogène (H) : 2 à gauche (2 HCl), 2 à droite (H₂O)
✔ L'équation est bien ajustée :
elle respecte la conservation des éléments. |
Fiche de révision express
Une synthèse d'une page par
chapitre : à relire juste avant le brevet.
Chapitre 1 — Transformations chimiques
|
🧮 À connaître par cœur ●
Atome = noyau (protons + neutrons) + électrons
; électriquement neutre. ●
Molécule = groupe d'atomes liés (ex. : H₂O,
CO₂, CH₄). ●
Ion = atome ayant perdu (cation, ex. Na⁺) ou
gagné (anion, ex. Cl⁻) des électrons. ●
Transformation chimique : réactifs → produits,
avec apparition de nouvelles espèces chimiques. ●
Loi de Lavoisier : conservation de la masse et
des éléments (les atomes se conservent, seuls les coefficients devant les
formules peuvent changer, jamais les indices). ●
Équation de la combustion du méthane : CH₄ + 2
O₂ → CO₂ + 2 H₂O. ●
Tests de gaz : bûchette incandescente → O₂ ;
flamme/détonation → H₂ ; eau de chaux troublée → CO₂. |
Chapitre 2 — Propriétés acido-basiques
|
🧮 À connaître par cœur ●
pH : échelle de 0 à 14 ; acide si pH < 7,
neutre si pH = 7, basique si pH > 7. ●
Mesure du pH : papier pH (rapide, approximatif) ou
pH-mètre (précis, à étalonner). ●
Ions H⁺ et HO⁻ : excès de H⁺ en solution
acide, excès de HO⁻ en solution basique, autant de H⁺ que de HO⁻ en solution
neutre. ●
Neutralisation : H⁺ + HO⁻ → H₂O ; mélanger
acide et base rapproche le pH de 7. ●
Acide + métal → sel métallique + dihydrogène
H₂ (ex. Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂). ●
Acide + calcaire (carbonate) → sel + eau +
dioxyde de carbone (ex. CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂). ●
Sécurité : toujours verser l'acide dans l'eau (jamais
l'inverse), porter lunettes et gants — pictogramme « corrosif ». |
Quiz
10 questions à choix multiples
(QCM) + 4 questions courtes. Le corrigé se trouve à la fin.
QCM (une seule bonne réponse par question)
1. Un atome est constitué :
●
A. uniquement d'un noyau
●
B. d'un noyau et d'électrons
●
C. uniquement d'électrons
2. La formule CO₂ correspond :
●
A. à un atome
●
B. à une molécule
●
C. à un ion
3. Un ion chargé négativement s'appelle :
●
A. un cation
●
B. un anion
●
C. un neutron
4. Au cours d'une transformation chimique :
●
A. la masse totale augmente
●
B. la masse totale se conserve
●
C. la masse totale diminue
5. Dans l'équation CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O, le nombre 2
devant O₂ est :
●
A. un indice
●
B. un nombre stœchiométrique (coefficient)
●
C. une erreur
6. Le test caractéristique du dioxyde de carbone est :
●
A. il trouble l'eau de chaux
●
B. il rallume une bûchette incandescente
●
C. il détone à la flamme
7. Une solution de pH = 3 est :
●
A. basique
●
B. neutre
●
C. acide
8. Dans une solution basique :
●
A. les ions H⁺ sont en excès
●
B. les ions HO⁻ sont en excès
●
C. il n'y a ni H⁺ ni HO⁻
9. La réaction d'un acide avec un métal produit :
●
A. du dioxygène
●
B. du dihydrogène
●
C. du dioxyde de carbone
10. Le calcaire réagit avec l'acide chlorhydrique pour
produire :
●
A. du dihydrogène
●
B. du dioxyde de carbone
●
C. du dioxygène
Questions courtes
1.
Donner la définition d'un ion et citer un exemple de
cation et un exemple d'anion.
2.
Énoncer la loi de Lavoisier et expliquer ce qu'elle
implique pour l'ajustement d'une équation chimique.
3.
Expliquer pourquoi on ne doit jamais verser de l'eau
dans un acide concentré, mais toujours l'acide dans l'eau.
4.
Un professeur ajoute progressivement de l'eau dans un
bécher contenant une solution acide de pH = 2. Que devient le pH au fur et à
mesure de la dilution ? Justifier avec les ions H⁺.
Corrigé du quiz
|
✅ QCM 1-B •
2-B • 3-B
• 4-B •
5-B • 6-A
• 7-C •
8-B • 9-B
• 10-B |
|
✅ Questions courtes 1. Un ion est un atome
(ou groupe d'atomes) ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électrons. Cation
(exemple) : Na⁺. Anion (exemple) : Cl⁻. 2. La loi de Lavoisier
énonce la conservation de la masse et des éléments au cours d'une
transformation chimique. Cela impose, pour ajuster une équation, de placer
des nombres stœchiométriques devant les formules jusqu'à obtenir le même
nombre d'atomes de chaque élément dans les réactifs et les produits — sans
jamais modifier les indices des formules. 3. La dilution d'un
acide concentré dans l'eau dégage de la chaleur ; si l'on verse l'eau dans
l'acide, cette chaleur peut provoquer une ébullition brutale et des
projections d'acide dangereuses. En versant l'acide (petit volume) dans l'eau
(grand volume), la chaleur est mieux répartie et le risque de projection est
réduit. 4. En diluant, on
ajoute de l'eau : la quantité d'ions H⁺ reste globalement la même mais elle
est répartie dans un plus grand volume, donc leur concentration diminue. Le
pH augmente et se rapproche de 7 (sans jamais le dépasser par simple ajout
d'eau). |
Exercice guidé façon brevet
Pourquoi les pluies
acides attaquent-elles les monuments en calcaire ?
Barème
indicatif : /20 — durée conseillée : 25 min
|
✏️ Contexte De nombreux monuments
historiques (statues, façades d'églises) sont construits en calcaire, une
roche composée essentiellement de carbonate de calcium (CaCO₃). Depuis
plusieurs décennies, on observe une dégradation accélérée de ces monuments,
en partie due aux « pluies acides » causées par la pollution atmosphérique. Document 1 — pH de
quelques eaux de pluie mesurées dans une grande ville : |
|
Type de
pluie |
pH mesuré |
|
Pluie « normale » (non
polluée) |
5,6 |
|
Pluie observée en zone
industrielle |
4,2 |
|
Pluie observée un jour de
forte pollution |
3,5 |
|
✏️ Document 2 L'acide chlorhydrique et le
calcaire réagissent selon l'équation :
CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂. De façon comparable, les acides
présents dans les pluies acides réagissent avec le carbonate de calcium du
calcaire et le dissolvent progressivement, avec dégagement de dioxyde de
carbone. |
|
✏️ Questions 1. (3 pts) À l'aide du
document 1, expliquer pourquoi on qualifie ces pluies de « pluies acides »,
même la pluie dite « normale ». 2. (3 pts) Classer les
trois pluies du document 1 de la moins acide à la plus acide. Justifier. 3. (4 pts) Un élève
affirme : « plus le pH est petit, plus la pluie contient d'ions H⁺ ». A-t-il
raison ? Justifier. 4. (4 pts) En
s'appuyant sur le document 2, indiquer quel gaz est produit lorsque l'acide
contenu dans la pluie réagit avec le calcaire d'un monument. Comment
pourrait-on vérifier expérimentalement la nature de ce gaz ? 5. (6 pts) Rédiger, en
quelques lignes, une réponse à la question posée dans le titre de l'exercice
: « Pourquoi les pluies acides attaquent-elles les monuments en calcaire ? »
La réponse devra citer l'équation de la réaction et expliquer le phénomène
observé (érosion, disparition progressive de matière). |
|
✅ Corrigé détaillé 1. (3 pts) Les trois
pluies ont un pH inférieur à 7 (5,6 ; 4,2 ; 3,5) : ce sont donc des solutions
acides, même la pluie « normale » (une pluie totalement neutre aurait un pH
de 7). 2. (3 pts) Plus le pH
est proche de 0, plus la solution est acide. Classement de la moins acide à
la plus acide : pluie normale (pH 5,6) < pluie en zone industrielle (pH
4,2) < pluie de forte pollution (pH 3,5). 3. (4 pts) Oui, l'élève
a raison : plus une solution est acide (pH petit), plus elle contient d'ions
H⁺ en excès par rapport aux ions HO⁻. La diminution du pH traduit une
augmentation de la quantité d'ions H⁺ dans la solution. 4. (4 pts) D'après le
document 2, la réaction entre un acide et le carbonate de calcium (calcaire)
produit du dioxyde de carbone (CO₂). On pourrait vérifier sa nature en
recueillant le gaz et en le faisant barboter dans de l'eau de chaux : si
l'eau de chaux se trouble, cela confirme qu'il s'agit bien de CO₂. 5. (6 pts) Réponse
rédigée attendue (exemple) : Les pluies acides contiennent des ions H⁺ en
excès (pH < 7). Lorsqu'elles ruissellent sur un monument en calcaire, les
ions H⁺ réagissent avec le carbonate de calcium (CaCO₃) qui constitue la
roche, selon une réaction du même type que CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂.
Le carbonate de calcium, solide, est ainsi progressivement transformé en
espèces dissoutes et en dioxyde de carbone gazeux qui s'échappe : la roche
perd donc de la matière à chaque pluie acide. Répétée pendant des années,
cette réaction chimique explique l'érosion accélérée et la disparition
progressive des sculptures et façades en calcaire. Barème : la question 5
valorise une réponse structurée (phénomène observé + équation + explication
du lien de cause à effet), même si la formulation de l'élève diffère du
corrigé. |
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