Chim. N° 01

Les espèces chimiques. Cours.

 

 

I - Notion d'espèce chimique.

II - Classement des espèces chimiques.

III - Origine naturelle ou synthétique.

IV - Applications.

Physique et Chimie  seconde  Collection Microméga   Hatier

Ancienne édition

I - Exercice 2 page 22

III - Exercice 11 page 22.

II - Exercice 3 page 22.

IV - Exercice 14 page 23.

V - Exercice 17 page 23.

Exercices 2006-2007

 Physique et Chimie  seconde  Collection DURANDEAU   HaCHETTE

1) Exercice 2 page 198. 2) Exercice 4 page 198.
3) Exercice 3 page 198. 4) Exercice 5 page 198.

Pour aller plus loin : 

Mots clés :

Espèces chimiques ; dangers des espèces chimiques ; les pictogrammes ; chimie organique ; chimie inorganique ; espèces chimiques naturelles ; espèces chimiques synthétiques ; ...

 

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I- Notion d’espèce chimique.

1)- Définition de l’espèce chimique.

-          Un ensemble d’entités moléculaires, ioniques ou atomiques identiques constitue une espèce chimique.

-          Un ensemble de molécules identique constitue une espèce chimique.

-          Exemple : l’eau est une espèce chimique constituée de molécules identiques : la molécule d’eau : H2O .

-          Toute espèce chimique peut être représentée par une formule.

-          Remarque : le chlorure de sodium (sel de cuisine) est une espèce chimique.

-         Il n’a pas une structure moléculaire mais une structure ionique.

-         On le représente aussi par une formule chimique NaCl qui n’a pas bien la même signification que celle de l’eau.

 

-         Le chlorure de sodium est un cristal. Il est formé d’un assemblage compact et ordonné d’ions chlorure et d’ions sodium.

-         La formule du chlorure de sodium est une formule statistique.

-         Elle traduit le fait que dans le cristal, il y a autant d’ions chlorure que d’ions sodium.

-         La molécule d’eau est un édifice formé d’un nombre limité d’atomes.

-          Questions : le coca-cola est-il une espèce chimique ? Le lait ? Le miel ?

2)- Objets et espèces chimiques.

-          Un aliment ou un objet est souvent constitué de nombreuses espèces chimiques.

-         Les premières informations peuvent être données par nos cinq sens (la vue, le goût, le toucher, l’odorat et l’ouïe).

-          La vue : indique la couleur, la forme, la structure à notre échelle.

-          Le goût : renseigne sur la présence de certaines substances (goût sucré, salé). 

-          Avec de l’entraînement, on peut faire une analyse plus précise.

-          Le toucher : il permet d’explorer l’objet et de repérer des modifications de structure.

-          L’odorat : il permet de caractériser la présence de gaz à l’odeur agréable ou non.

-          L’ouïe : elle permet de mettre en évidence la présence d’un dégagement gazeux.

-          Les espèces chimiques peuvent être dangereuses. On ne peut pas tout goûter.

-          Les sens ne sont pas des capteurs infaillibles et ne suffisent pas.

-         Pour approfondir la connaissance du produit, de l’objet ou de l’aliment, il faut réaliser des tests rigoureux.

-         C’est l’un des rôles de la chimie. Il faut réaliser une analyse chimique.

3)- Analyse chimique.

-          Une analyse chimique consiste en une suite de tests chimiques permettant de confirmer la présence ou l’absence d’espèces chimiques

-          Connaître un test chimique :

-          C’est connaître le réactif du test et son protocole opératoire.

-          C’est aussi reconnaître si le test est positif ou non.

4)- Quelques tests chimiques.

a)-     Test au sulfate de cuivre anhydre.

-          C’est une poudre blanche qui bleuit en présence d’eau. Ce test est spécifique de la présence d’eau.

-          Mode opératoire : À l’aide d’une spatule, déposer un peu de sulfate de cuivre II anhydre dans une coupelle.

-         Laisser tomber une à deux gouttes de produit à tester.

-          Résultat du test : le test est positif si la poudre blanche bleuit. Le test est négatif si la poudre blanche ne bleuit pas.

b)-     Test à l’eau de chaux.

-          L’eau de chaux est un liquide transparent qui se trouble en présence de dioxyde de carbone.

-         Ce test est spécifique de la présence de dioxyde de carbone.

-          On peut schématiser le mode opératoire de ce test.

c)-     Test au papier pH.

-          Ce test révèle la présence d’espèces chimiques acides, neutres ou basiques. 

-          Il n’est pas spécifique d’une espèce chimique.

-          Mode opératoire : on plonge un agitateur en verre dans la solution à tester.

-         On met en contact l’extrémité de l’agitateur et un morceau de papier pH placé dans une coupelle.

-          Résultat du test : on déduit à l’aide de l’échelle des teintes de pH un ordre de grandeur de la valeur du pH de la solution.

d)-     Test à la liqueur de Fehling.

   

-          La liqueur de Fehling est un liquide bleu qui par chauffage en présence de certains sucres donne un précipité rouge brique.

-         Ce test est spécifique de la présence de certains sucres (comme le glucose).

II- Classement des espèces chimiques.

1)- Dangers des espèces chimiques.

-          Il y a 4 catégories d’espèces chimiques suivant les critères de dangers les plus importants.

1 : Les espèces chimiques inflammables

2 : Les espèces chimiques corrosives

3 : Les espèces chimiques nocives ou irritantes

4 : Les espèces chimiques toxiques

Elles prennent  feu au contact d’une flamme : alcool, essence, butane

Elles détruisent la peau ou certains matériaux : acide sulfurique, nitrique, la soude

Elles provoquent une gêne provisoire : ammoniac

Elles provoquent  des troubles comme : maux de tête, diarrhées, comas : monoxyde de carbone.

Inflammable

Corrosif

Nocif

Toxique

Il faut impérativement respecter les consignes de sécurité.

1 : il faut éloigner ces espèces chimiques de toute flamme.

: il faut manipuler ces espèces chimiques avec les gants et les lunettes.

3 : Il faut porter les gants et les lunettes et travailler dans un endroit ventilé.

: Il faut éviter tout contact avec la peau, toute inhalation, toute ingestion.

 

Industries Chimiques et Risques Chimiques
La valse des étiquettes !

En 2008, le système d’étiquetage des agents chimiques dangereux sera uniformisé au niveau international. Un produit dangereux devra être identifiable de la même façon que l’on soit à Marseille à Pékin, de Chicago à Johannesburg, pour que les mesures de sécurité concernant sa manipulation, son transport et son utilisation soient mondialement adoptées.

Le SGC "Système Général de Classification et d’étiquetage des agents chimiques dangereux" (ou GHS – Globally Harmonised System) émanant du Conseil Économique et Social des Nations Unies aura pour conséquence première la modification de tous les symboles permettant d’identifier les produits et substances chimiques.

En 2010 une Directive Européenne définira l’application de nouvelles règles d’étiquetage, cette fois pour les substances chimiques.

 

2)- Espèces chimiques organiques et inorganiques.

-          On appelle espèces chimiques organiques, les espèces dont la combustion conduit à la formation de dioxyde de carbone et d’eau.

-          Les autres espèces sont des espèces chimiques inorganiques.

-          Exemples d’espèces chimiques organiques : l’alcool éthylique ou éthanol, le butane, le propane, le méthane, le glucose, la cellulose…

-          Exemples d’espèces chimiques inorganiques : le fer, le cuivre, le chlorure de sodium, le carbone, le graphite, le diamant, le carbonate de calcium…

3)- Solubilité des espèces chimiques.

-          Le liquide dans lequel les espèces chimiques sont solubles est appelé : le solvant.

-          L’espèce chimique soluble est appelée : le soluté.

-          Un soluté peut être solide, liquide ou gazeux.

-          Comme solvant, on utilise : l’eau, l’alcool (éthanol) ou l’acétone…, le White spirit.

-          Une espèce chimique peut être : très soluble dans l’eau, peu soluble dans l’eau ou insoluble dans l’eau.

-          De manière générale, la solubilité d’un solvant dépend de la nature du solvant.

-          Le sucre est soluble dans l’eau. Le sel est soluble dans l’eau. L’éthanol est soluble dans l’eau.

-          L’aspirine est peu soluble dans l’eau. Le dioxyde de carbone est un gaz peu soluble dans l’eau.

-          Le fer est insoluble dans l’eau. L’éther, huile sont insolubles dans l’eau. Le butane est insoluble dans l’eau.

III- Origine naturelle ou synthétique.

1)- Origine naturelle.

-          Les espèces chimiques naturelles sont celles qui existent dans la nature.

-          Le caoutchouc naturel provient du latex qui est la sève de l’hévéa.

-          Le sucre (saccharose) est présent dans la betterave et la canne à sucre.

-          Le sel de cuisine est une espèce chimique que l’on extrait de l’eau de mer (marais salant)

2)- Origine synthétique.

-          Les espèces chimiques synthétiques sont préparées par l’Homme à l’aide de transformations chimiques.

-          Les espèces chimiques synthétiques qui sont identiques aux espèces chimiques naturelles ont exactement les mêmes propriétés.

-          Les espèces chimiques artificielles sont des espèces chimiques synthétiques qui n’existent pas dans la nature.

-          Remarque : on parle de substances naturelles, synthétiques ou artificielles. Une substance est constituée d’espèces chimiques différentes.

-          Un produit naturel et un produit de synthèse peuvent être chimiquement identiques.

 

3)- Origine des espèces chimiques.

Les premières espèces chimiques que l’on a su produire sont les métaux.

-          Le fer : 1000 ans AV JC,

-          Le plomb : temps des romains

-         C’est à la suite des travaux de Lavoisier (chimiste français 1743 – 1794) que de nombreuses espèces chimiques d’origine naturelle ont pu être synthétisées (au XIX ième siècle)

-         Au XX ième, les dérivés du pétrole ont permis l’obtention de la plupart des espèces chimiques d’origine synthétique (avènement de la chimie dite organique).

 

IV- Applications.

Exercices 2006-2007

 Physique et Chimie  seconde  Collection DURANDEAU   HaCHETTE

1) Exercice 2 page 198. 2) Exercice 4 page 198.
3) Exercice 3 page 198. 4) Exercice 5 page 198.

 

 

Physique et Chimie  seconde  Collection Microméga   Hatier

Ancienne édition

I - Exercice 2 page 22

III - Exercice 11 page 22.

II - Exercice 3 page 22.

IV - Exercice 14 page 23.

V - Exercice 17 page 23.