Quelles sont les propriétés des trois états de l’eau








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date de publication05.11.2016
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Chapitre 4 : Etude de changements d’états de l’eau

  1. Quelles sont les propriétés des trois états de l’eau

L’eau existe sous 3 états : solide, liquide, gazeux.



1ère expérience :

On a préparé à l’avance trois glaçons de forme identique.

On les place dans trois récipients différents.
Observation :

Quelque soit le récipient dans lequel se trouve la glace, celle-ci garde toujours la même forme.
D’après l’expérience 1, on peut dire que l’eau à l’état solide a une forme propre. L’état solide est le plus ordonné et le plus condensé de la matière.


2ème expérience :

On insert le même liquide coloré dans trois récipients de formes différentes.

Observation :

Le liquide coloré s’adapte au récipient, il épouse sa forme.



3ème expérience :

On garde l’état final de l’expérience précédente, on incline

ensuite les récipients en mettant une cale sous chaque

récipient.
Observation :

Quelque soit le récipient, on observe que la surface du liquide est horizontale.
Conclusion :

D’après l’expérience 2, on voit que l’eau à l’état liquide n’a pas de forme propre, mais prend la forme du récipient qui la contient. D’après l’expérience 3, on sait que la surface libre de l’eau à l’état liquide est plane et horizontale. L’état liquide est un état condensé mais moins ordonné que l’état solide.





4ème expérience :

Sur une plaque chauffante, on place un bécher contenant 20mL d’eau. On le surmonte d’un

gant en latex puis on allume la plaque

Observation :

A partir de l’ébullition du contenu du bécher, le gant se gonfle.
5ème expérience :

On enferme de l’air dans une seringue. On



presse le piston de la seringue.

Observation :

Il est possible de presser le piston de la seringue alors que

celle-ci contient de l’air et qu’elle est fermée.

Conclusion :

D’après l’expérience 4, on sait que l’eau à l’état gazeux (vapeur) est expansible et prend tout le volume qui lui est offert.

D’après l’expérience 5, on sait qu’un mélange de gaz (l’air) est compressible, donc l’eau à l’état gazeux(vapeur), qui est un gaz, est compressible . L’état gazeux est l’état le plus dispersé et le plus désordonné de la matière

  1. Rappel sur les changements d’état de l’eau

Pour passer d’un état à un autre , l’eau doit subir des transformation chimiques physiques









  1. Etude de la solidification de l’eau pure

Problématique : Que se passe t-il quand on refroidit de l’eau ?

  1. Définition : température d’un corps

Une température est une grandeur physique qui caractérise l’état d’un corps. Plus un corps est chaud, plus sa température est importante.

En physique chimie, nous utiliserons la lettre T pour désigner la température d’un corps.

L’unité de température généralement utilisée est le degré Celsius, on dit par exemple que l’eau pure se solidifie à T = 0°C (nous verrons cela par la suite).

Remarque :

Il existe d’autres unités pour la température : le Kelvin (celle que les physiciens utilise effectivement), le Fahrenheit. Dans ces unités, l’eau pure ne se solidifie plus à 0°.

Dans l'échelle de température de Fahrenheit, le point de solidification de l'eau est de 32 degrés, et son point d'ébullition est de

212 degrés. On en déduit qu'une différence d'un degré Fahrenheit équivaut à une différence de 5/9 de kelvin ou de degré Celsius.

Fahrenheit décida de fixer le zéro de son échelle comme étant la plus basse température qu'il ait mesurée durant le rude hiver de 1708 à 1709

2.

Activité epérimetale : etude de la solidificatioon
Objectifs : Connaitres la température de changement d’état de l’eau

Savoir que la température reste constante lors d’un changement d’état physique d’un corps pur

connaitre l’influence de la pression sur la tempérarture d’ébulllition
Expérience 1 : SOLIDIFICATION DE L’ EAU PURE


  • Dans un tube à essai verse de l’eau distillée et places un thermomètre (ne retire jamais le thermomètre)

  • Plonge le tube dans un mélange réfrigérant et déclenche le thermomètre et déclenche le chronomètre.

  • Relève la température toutes les minutes

  • Portes ces valeurs dans u tableau puis trace le graphique montrant l’évolution de la température en fonction du temps

  • Recommence avec l’eau saléé

Schéma de l’expérience
Tableau de l’eau pure


Temps t ( min)































Température T ( °C)
































voir fiche méthode pour tracer la courbe

Tableau de l’eau salée

Temps t ( min)































Température T ( °C)
































voir fiche méthode pour tracer la courbe


QUESTIONS :

1 dans quel état se trouve l’eau lorsque la température est supérieur à 0 °C

3Dans quels étas ce trou ve l’eau pedant toute la durée où T reste égale à 0°C
2 dans quel état se trouve l’eau lorsque la température est inférieur à 0 °C

Interprétation du graphique :d l’eau pure
Lorsque l’on refroidit l’eau , la température diminue. A 0°C DES CRIXTAUX DE glace apparaissent. LA TEMP2RATURE reste constante et égale à 0°C. Pendant toute la solidification de l’eau Elle diminue à nouveau lorsque toute l’eau liquide s’est transformé en glace.
Interprétation du graphique :de l’eau SAlée
Lorsque l’on refroiditl’eau , la température dimunue. DES CRIXTAUX DE glace apparaissent. à une TEMP2RATURE inférieur à 0°C. Pendant toute la solidification de l’eau .La température diminue pendant toute la solidification.
Conclusion :

La solidification de l’eau pure se produit a o°C . La courbe de solidification présente u palier a 0 °c

l’eau salée n’est pas un corps pur sa courbe de solidification n’a pas de palier

le changement détat d’un corps pur s’effectue a température constante . CETTE TEMP2RTURE PERMET D4IDENTIFIER UN CORPS PUR


II) Etude de l’ébullition

Expérience1

Place dans un ballon un de l’eau distillée et fait le chauffer dans un chauffe ballon.
Relève la température toute les deux minutes puis trace le graphique montrant l’évolution de la température en fonction du temps


Temps t ( min)































Température T ( °C)
































Qu’observes-tu ?

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