Décrire la constitution et les états de la matière 2

Quand un corps pur (un échantillon de matière unique) change d’état, ce changement s’effectue :

• A température constante
• En conservant sa masse

Expérimentalement, il est possible de tracer la courbe de la température d’un échantillon en fonction du temps pendant qu’il est réchauffé ou refroidi. Nous pouvons donc identifier le moment où il change d’état quand nous observons un palier de température au niveau de la courbe.

Visuellement, le changement d’état se situe au moment où nous observons que la matière se trouve dans les deux états simultanément.

Exemple de la solidification de l’eau pure :

En comparaison, l’eau salée (qui n’est pas un corps pur mais un mélange eau-sel), ne présentera pas de palier, mais un changement de pente seulement.

Exemple de la solidification de l’eau salée :

La température agit sur les particules de matière en les rendant plus agitées.

Lorsque la température augmente, les particules initialement bien ordonnées à l’état solide, s’agitent davantage et peuvent glisser les unes sur les autres : elles sont plus désordonnées et l’eau passe à l’état liquide.

Si la température continue d’augmenter, les molécules d’eau continuent à s’agiter davantage jusqu’à ne plus avoir d’interaction avec leurs molécules voisines : elles deviennent libres et passent à l’état de gaz.

Lors d’un changement d’état, le nombre de molécules ne change pas, donc la masse ne change pas non plus. Cependant, puisqu’elles ne sont plus agencées de la même façon, le volume est modifié.

Il est également à noter que pour pouvoir changer d’état, il est nécessaire :

• D’apporter de l’énergie à la matière pour que son agitation augmente
• Ou de retirer de l’énergie à la matière pour que son agitation diminue

Chimiquement, nous différencions un corps pur d’un mélange. 

Un corps pur est composé d’une espèce chimique unique. Ses particules sont toutes de même nature et ont toutes les mêmes propriétés.

Un mélange est constitué de plusieurs corps purs.

Ses constituants peuvent être dans des états physiques identiques ou différents :

• Solide liquide : exemple du sel dans l’eau
• Liquide liquide : exemple de l’huile dans l’eau
• Liquide gaz : exemple du gaz carbonique dans du coca cola
• Solide gaz : exemple d’une fumée contenant des poussières

Le mélange peut être soit :

• Homogène : nous n’arrivons pas à distinguer les différents composants à l’œil nu (exemple de l’eau et de la grenadine)
• Hétérogène : nous arrivons à distinguer les différents composants à l’œil nu (exemple du sable et de l’eau)