V VIDYALAYA · Soutien scolaire
Physique-Chimie4eOrganisation et transformations de la matiereExercices + corrigé

Transformations chimiques — Exercices

Identifier réactifs et produits, appliquer la loi de Lavoisier, résoudre un problème concret.
⏱ ~25 min✎ Calculatrice autorisée
1Physique ou chimique ?/ 4 pts
Pour chaque situation, indique s'il s'agit d'une transformation physique ou chimique. Justifie ta réponse en une phrase.
  1. Une bougie qui brûle.
  2. Un glaçon qui fond dans un verre.
  3. Un clou en fer qui se recouvre de rouille.
  4. De l'eau qui s'évapore sous la chaleur.
2Réactifs et produits/ 6 pts
Pour chaque bilan de réaction, identifie les réactifs et les produits.
  1. $\text{fer} + \text{dioxygène} \longrightarrow \text{oxyde de fer}$
  2. $\text{zinc} + \text{acide chlorhydrique} \longrightarrow \text{chlorure de zinc} + \text{dihydrogène}$
  3. $\text{méthane} + \text{dioxygène} \longrightarrow \text{dioxyde de carbone} + \text{eau}$
3Loi de conservation de la masse/ 4 pts
Applique la loi de Lavoisier pour calculer la masse manquante.
  1. On brûle $12\,\text{g}$ de carbone avec $32\,\text{g}$ de dioxygène. Quelle est la masse de dioxyde de carbone produit ?
  2. Du fer ($28\,\text{g}$) réagit avec du dioxygène ($8\,\text{g}$) pour former de l'oxyde de fer. Quelle est la masse d'oxyde de fer obtenu ?
4Expérience : vinaigre et bicarbonate/ 4 pts

On mélange du vinaigre et du bicarbonate de soude dans un flacon fermé posé sur une balance. Avant la réaction, la balance indique $150\,\text{g}$. On observe une vive effervescence.

  1. Quel indice montre qu'il s'agit d'une transformation chimique ?
  2. Quelle masse indique la balance juste après la réaction, le flacon étant toujours fermé ? Justifie.
  3. On ouvre ensuite le flacon. La balance indique alors $143\,\text{g}$. Explique cette diminution.
5Combustion d'une bougie/ 7 pts

Une bougie de $30\,\text{g}$ brûle dans un bocal hermétiquement fermé. La cire qui réagit a une masse de $8\,\text{g}$ ; elle se combine avec $21\,\text{g}$ de dioxygène. Les produits sont du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. On mesure $22\,\text{g}$ de dioxyde de carbone produit.

  1. Nomme les réactifs et les produits de cette combustion.
  2. Quelle est la masse totale des produits formés ? Justifie.
  3. Calcule la masse de vapeur d'eau produite.
  4. La bougie est restée dans le bocal tout au long de la réaction. Quelle est sa masse à la fin ?
Corrigé détaillé
1Physique ou chimique ?
a) \(\text{La combustion produit du CO}_2 \text{ et de l'eau : nouvelles espèces formées.}\) \(\text{Transformation chimique.}\)
b) \(\text{La glace devient eau liquide : même espèce, état différent.}\) \(\text{Transformation physique.}\)
c) \(\text{La rouille (oxyde de fer) est une nouvelle espèce chimique.}\) \(\text{Transformation chimique.}\)
d) \(\text{L'eau liquide devient vapeur : même espèce, état différent.}\) \(\text{Transformation physique.}\)
2Réactifs et produits
a) \(\text{fer} + \text{dioxygène} \longrightarrow \text{oxyde de fer}\) \(\text{Réactifs : fer, dioxygène. Produit : oxyde de fer.}\)
b) \(\text{zinc} + \text{acide chlorhydrique} \longrightarrow \text{chlorure de zinc} + \text{dihydrogène}\) \(\text{Réactifs : zinc, acide chlorhydrique. Produits : chlorure de zinc, dihydrogène.}\)
c) \(\text{méthane} + \text{dioxygène} \longrightarrow \text{dioxyde de carbone} + \text{eau}\) \(\text{Réactifs : méthane, dioxygène. Produits : dioxyde de carbone, eau.}\)
3Loi de conservation de la masse
a) \(m_{\text{CO}_2} = m_{\text{C}} + m_{\text{O}_2} = 12 + 32 =\) \(44\,\text{g}\)
b) \(m_{\text{oxyde de fer}} = m_{\text{Fe}} + m_{\text{O}_2} = 28 + 8 =\) \(36\,\text{g}\)
4Expérience : vinaigre et bicarbonate
a) \(\text{Observation : effervescence (bulles de gaz).}\) \(\text{Un dégagement gazeux est un indice de transformation chimique : une nouvelle espèce (CO}_2\text{) est apparue.}\)
b) \(\text{Flacon fermé} \Rightarrow \text{système fermé} \Rightarrow \text{loi de Lavoisier.}\) \(\text{La balance indique }150\,\text{g : la masse est conservée.}\)
c) \(150 - 143 = 7\,\text{g}\) \(\text{En ouvrant le flacon, }7\,\text{g de CO}_2\text{ gazeux se sont échappés dans l'air.}\)
5Combustion d'une bougie
a) \(\text{Gauche de la flèche : cire, dioxygène. Droite : dioxyde de carbone, vapeur d'eau.}\) \(\text{Réactifs : cire et dioxygène. Produits : dioxyde de carbone et vapeur d'eau.}\)
b) \(m_{\text{produits}} = m_{\text{réactifs}} = 8 + 21 =\) \(29\,\text{g}\)
c) \(m_{\text{eau}} = m_{\text{produits}} - m_{\text{CO}_2} = 29 - 22 =\) \(7\,\text{g de vapeur d'eau}\)
d) \(\text{Seuls }8\,\text{g de cire ont réagi ; la bougie perd }8\,\text{g.}\) \(30 - 8 = 22\,\text{g}\)