I) Mise en situation
Nous avons longtemps parlé de la matière comme une entité à part entière qui pouvait se trouver sous différentes formes, appelées états de la matière comme l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux.
Mais si nous voulons aller plus et répondre à des questions relatives aux réactions de cette matière, il est nécessaire de commencer à comprendre comme est constituée cette matière.
Nous proposons ici quelques capsules vidéo qui permettent d'introduire cette nouvelle notion de « l'intérieure de la matière ».
II) Le modèle de la molécule
Le premier modèle pour expliquer la constitution de la matière est de dire que cette matière est constituée de particules invisibles à l'oeil nu.
À savoir : Au niveau 4ème, on décrit la matière comme un regroupement de particules invisibles, appellées molécules.
Dans le cas de l'eau, ces particules (ou grains de matières) sont appelées molécules d'eau.
Pour modéliser une molécule, on utilise un symbole indéformable, qui garde les mêmes dimensions pour montrer que la molécule ne se déforme pas.
À savoir : A l'échelle moléculaire, un corps pur est constitué d'une seule sorte de molécules, alors qu'un mélange est constitué de plusieurs sortes de molécules.
III) Application de ce modèle pour la description des états physiques
Les états physiques de la matière peuvent désormais être représentés à l'aide du modèle moléculaire :
À savoir : A l'état solide, les molécules sont liées entre elles, en contact et immobiles. Le solide n'est pas compressible et possède une forme propre.
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Exemple de l'état solide de l'eau : le glaçon |  |
Modélisatoin de l'état solide avec la molécule |
Remarque : A l'état solide, les molécules sont ordonnées seulement dans certains solides.
À savoir : A l'état liquide, les molécules sont peu liées entre elles, en contact et mobiles. Le liquide n'est pas compressible, coule et prend la forme du récipient qui le contient.
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Exemple de l'état liquide de l'eau : eau liquide |  |
Modélisatoin de l'état liquide avec la molécule |
À savoir : A l'état gazeux, les molécules sont très espacées entre elles et sont très agitées. Le gaz est compressible et se répend dans tout l'espace disponible.
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Exemple de l'état gazeux de l'eau : vapeur qui s'échappe d'une casserole d'eau |  |
Modélisatoin de l'état gazeux avec la molécule |
À savoir : Lors d'un changement d'état, un apport d'énergie thermique provoque l'agitation des molécules et leur disposition dans l'espace peut être alors modifée et conduire à un autre état physique :
À savoir : La diffusion s'explique par la mobilité des molécules : elle conduit à un mélange homogène :
