Cours de chimie 4ème : L'air qui nous entoure

De

Vous trouverez dans ce cours de quatre pages, la composition et le rôle de l'air, les propriétés de l’air. Ce cours de qualité est illustré de nombreux schémas pour une meilleure compréhension.

Publié le : mercredi 15 janvier 2014
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CHIMIE 4ème

I. Composition et rôle de l’air
AD : « Une terre qui ne manque pas d’air… »
Animation effet de Serre.

A retenir :

Chapitre 1
L’air qui nous entoure

De l’ai qui nous entoure à la molécule

Autre gaz
ne1%

Diazote
78%

Environ 80% de diazot et 20% de dioxygèneainsi que d’autres gaz en quantité négligeable.
· Le dioxygène de l’air est indispensable à la vie.

Remarque : Une fumée est formée de esuloraptrcici solides en suspension dans l’air, c n’est pas un gaz !

II. Les propriétés de l’air

1. L’air a-t-il un volu e propre ?
Exemple de l’eau : on transvase une certaine quantité d’eau d’une éprouvette à une autr .
→Une même quantité d’eau occupe tou ours le même volume, on dit que l’eau a un volu e propre.

Une même quantité d’air occupe-t-elle oujours le même volume ?

Soucoupe

Gaz coloré


Le flacon du bas contient une certaine quan ité de gaz coloré (toxique).
On enlève la soucoupe : on observe quele az se répanddans tous le
volume disponible, on dit qu’il diffuse.
Le volume de la même quantité de gaz a do blé.
(même principe : diffusion d’un parfum)








On place le piston à mis course On pousse le piston :
puis on bouche l’extrémité de la On observe que le volume d’air
seringue pourgarder la mêmediminue, doncl’air est
quantité d’air. compressible.
L’air est élastique, car le piston reprend a position initiale.
Même expérience avec de l’eau, impossi le car l’eau a un volume propre.


.

On tire sur le piston :
On bserve que le volume d’air
ugmente, doncl’air est
expansible.

· Une même quantité d’air peut occuper des volumes différents, donc l’air, com e tous les gaz,
n’a pas de volume propre.
· L’air, comme tous les gaz,est ompressiblecar on peut diminuer son volume.
Inversement, il estexpansible

CHIMIE 4ème

De l’air qui nous entoure à la molécule

2. La pression de l’air
Pression atmosphérique :Pression exercée par l’air atmosphérique sur la surface des objets.

Comment mettre en évidence la pression de l’air ?

















On observe que l’eau ne tombe pas. L’air atmospplhuésr ifqourtee eqxuere clee upnoie dps rdees sli’oena uv ers le haut,






On mouille une face d’un papier et on applique la face
mouillée contre une surface lisse verticale. Feuille sèche Feuille mouillée
On observe que la feuille de papier tient «toute seule»
tant que l’eau ne s’est pas évaporée.
Pourtant l’eau ne « colle » pas !




La feuille mouillée tient grâce à la pression

atmosphérique qui n’agit que d’un seul côté.

Application : La colle des papiers peints composée d’eau et d’amidon (farine de riz).


On fait chauffer une canette contenant de l’eau.
Lorsque de la vapeur d’eau s’échappe de la canette,
on retourne rapidement la canette dans un cristallisoir
d’eau froide.
On observe que la canette s’écrase.








vapeur d’eau vide
air

Au

eau liquide



départ la canette contient En chauffant, l’eau se porise ; En refroidissant, la vapeur d’eau se

de l’eau liquide et de l’air. la vapeur d’eau chas e air. liquéfie brusquement, il n’y a plus de

gaz dans la canette pour résister à la

pression de l’air atmosphérique.

Cloche à vide (gonfler un ballon) http://www.youtube.com/watch?v=oBoY8_Kt0Xo
Faire rentrer un œuf dans une bouteille http://www.youtube.com/watch?v=TCC8y_uUuSc&N
R=1
Sans se mouiller les doigts atfeAJ=vjH&cef2niccoe.ubuth?tcwam/:ptthoy.www//
…. ure=related

CHIMIE 4ème De l’ai qui nous entoure à la molécule
La pression atmosphérique se La pression d’un gaz (dans une canalisation, u pneu mesure avec...) se
mesure avecun baromètre capteur de pression unun manomètre














Mesure la différence de pression
avec la pression atmosphérique.

Une pression s’exprimeen Pascal(Pa), ’est l’unité du système etnrnian.ltaoi
Pour des raisons pratiques, on utilise :au si
· L’hectoPascal (hPa) 1 hPa = 00 Pa
· bar = 100 000Le bar 1 Pa = 15Pa

Remarque : La pression atmosphérique ormale (au niveau de la mer) est de 1013 hPa.

3. Relation entre volume t pression
Comment varie la pression d’une certai e quantité d’air que l’on comprime ou que l’on détend ?






On place le piston à mis course et
on fixe le manomètre sur l’embout
de la seringue.
Lorsque le piston estau repos, la
pression de l’air dans la seringue
est égale à la pression
atmosphérique
(la différence de pression est nulle)

On pousse le piston pour On tire le piston pourdétendrel’air,
comprimerl’air, on ob erve sur le manomètre que
on observe sur le manomètre quesa pression diminue.
sa pression augmente.(L’air intérieur presse moins que
(l’air intérieure presse plus que l’air l’air a mosphérique → le doigt est
atmosphérique → on ressent une aspiré
pression sur le doigt)





· Lorsqu’oncomprimeune cert ine quantité d’air, sa pression augmente.
· Inversement, lorsqu’ondétenune certaine quantité d’air, sapression diminue.


Application pression de l’air comprimé e propriétés élastiques :
- chaussures de sport : coussin d’ ir amorti les chocs de la marche (confort) ;
- pneus ;
- suspension des voitures ( ressor ou gaz + amortisseur) ;
- fermeture portes des TGV : air c mprimé;
- bouteilles d’oxygène fortement comprimé dans les hopitaux permet de stocker es grandes quantités.
- Dentistes : air comprimé pour s cher les dents.

CHIMIE 4ème

4. L’air a-t-il une mas e ?

De l’ai qui nous entoure à la molécule

(ou dégonfle)



allon



On observe que la masse du ballon aug ente lorsqu’on y introduit de l’air.



· L’air, comme tous les gaz, pos èdeune masse.(il est matériel)


C’est parce que l’air est pesant, qu’il exe ce une pression sur la surface des objets.

Quelle est la masse d’un litre d’air ?









Masse d’1L d’air =
………………………………………………….

1L d’air a-t-il toujours une masse de 1g



· Un litre d’airà une masse vois ne de un grammedans les conditions usuelles de température et de
pression (25°C, pression atmo phérique 1013hPa).


OBJECTIFS DU CHAPITRE1 : L’air qui nous entoure
Je dois savoir que …
L’air est un mélange de gaz.
Le dioxygène est indispensable à la vie.
Un gaz est compressible.
Un volume donné de gaz possède une asse.

La pression se mesure à l’aide d’un man mètre et s’exprime en Pascal (Pa).
Un litre d’air a une masse voisine de un ramme dans les conditions usuelles de tempér ture et de pression.
Je dois être capable de…
Citer les proportions xoidnègyedie/otaz dans l’air.
Distinguer gaz et fumées.
Mettre en évidence le caractère compressible d’un gaz.
Utiliser un capteur de pression.
Mesurer des volumes et des masses et aîtriser les unités associées.

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