Fiche de révision · Physique-chimie 4eConservation de la masse lors d'une transformation chimique
2e trimestre · chapitre 7 sur 12
La masse totale se conserve lors d'une transformation chimique parce que les atomes des réactifs se retrouvent tous dans les produits.
L'essentiel à retenir
- m(réactifs consommés) = m(produits formés)
- Atomes conservés, molécules non
- Flacon ouvert : un gaz peut s'échapper
- Lavoisier, XVIIIe siècle
- « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme »
La leçon
1. La loi de conservation
Lors d'une transformation chimique, la masse totale des réactifs consommés est égale à la masse totale des produits formés. La masse se conserve.
m(réactifs consommés) = m(produits formés)
Exemple
12 g de carbone réagissent avec 32 g de dioxygène : il se forme 12 + 32 = 44 g de dioxyde de carbone.
2. Pourquoi la masse se conserve
Les atomes ne sont ni créés ni détruits : ils se réarrangent. Le nombre et la nature des atomes ne changent pas, donc la masse totale ne change pas.
Exemple
C + O₂ → CO₂ : 1 C et 2 O avant, 1 C et 2 O après. Mêmes atomes, même masse.
3. Flacon ouvert ou flacon fermé
On fait réagir du vinaigre et du bicarbonate de soude dans un flacon ouvert posé sur une balance : la masse diminue, car le dioxyde de carbone formé s'échappe dans l'air. Avec un ballon de baudruche sur le goulot, le gaz est retenu : aucune matière ne sort du dispositif, sa masse totale est conservée. Il faut donc tenir compte des gaz qui entrent ou qui sortent.
Exemple
Flacon ouvert : 250 g avant, 248 g après. Les 2 g manquants ne sont pas détruits : c'est le dioxyde de carbone parti dans l'air.
4. Calculer une masse
On additionne les masses des réactifs consommés pour trouver celle des produits, ou on soustrait pour trouver une masse inconnue. Si un réactif est en excès, seule la partie consommée compte.
12 g + 32 g = 44 g
Exemple
16 g de méthane brûlent avec 64 g de dioxygène et forment 44 g de dioxyde de carbone. Masse d'eau formée : 16 + 64 − 44 = 36 g.
5. L'apport de Lavoisier
Antoine Lavoisier (1743-1794), chimiste français, a fait des pesées précises en récipient fermé. Il a montré que la masse se conserve au cours des transformations chimiques.
Exemple
On résume souvent son idée ainsi : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. »
6. Atomes conservés, molécules non
Les molécules ne sont pas conservées : celles des réactifs disparaissent et de nouvelles molécules, les produits, apparaissent. Seuls les atomes sont conservés. Lors d'une transformation physique (changement d'état, dissolution), les molécules elles-mêmes sont conservées, donc la masse aussi.
Exemple
2 H₂ + O₂ → 2 H₂O : 3 molécules avant, 2 après, mais 4 H et 2 O de chaque côté.
La méthode
Comment calculer une masse avec la conservation
- Écris le bilan et repère les réactifs consommés et les produits formés.
- Écris l'égalité : somme des masses des réactifs consommés = somme des masses des produits.
- Remplace par les valeurs connues ; pour un réactif en excès, ne garde que la partie consommée.
- Calcule la masse inconnue par addition ou soustraction, et écris l'unité (g).
Pièges à éviter
- En flacon ouvert, la masse qui diminue ne prouve pas que de la matière disparaît : un gaz s'est échappé.
- Si un réactif est en excès, ne compte que la partie consommée, pas toute la masse de départ.
- Ce sont les atomes qui se conservent, pas les molécules : le nombre de molécules peut changer.
Vocabulaire
- Conservation de la masse
- La masse totale ne change pas au cours d'une transformation chimique.
- Récipient fermé
- Récipient d'où aucun gaz ne peut entrer ni sortir.
- Réactif en excès
- Réactif qui n'est pas entièrement consommé à la fin de la transformation.
- Lavoisier
- Chimiste français (1743-1794) qui a montré la conservation de la masse.
Teste-toi
3 questions pour vérifier, corrigées tout de suite.
Flashcards
Essaie de répondre avant d'ouvrir la carte.
Que dit la loi de conservation de la masse ?
Lors d'une transformation chimique, la masse des réactifs consommés est égale à la masse des produits formés.
Pourquoi la masse se conserve-t-elle lors d'une transformation chimique ?
Parce que les atomes ne sont ni créés ni détruits : ils se réarrangent seulement.
Les molécules sont-elles conservées lors d'une transformation chimique ?
Non : les molécules des réactifs disparaissent et de nouvelles molécules se forment. Seuls les atomes sont conservés.
La suite dans Réviz
4 autres questions, 4 autres flashcards, la carte mentale du chapitre, et ce qui coince qui revient au bon moment jusqu'au contrôle.
Ce que le programme attend
- Savoir que la masse totale se conserve lors d'une transformation chimique
- Expliquer la conservation de la masse par la conservation des atomes
- Interpréter une expérience en récipient ouvert (masse qui semble diminuer) et en récipient fermé (masse conservée)
- Calculer la masse d'un produit ou d'un réactif à partir de la conservation de la masse
- Connaître l'apport d'Antoine Lavoisier (XVIIIe siècle)
- Distinguer conservation des atomes et non-conservation des molécules
Référence : Physique-chimie cycle 4, partie habituellement traitée en 4e (BO spécial n°11 du 26/11/2015, ajusté BO n°31 du 30/07/2020). Une erreur dans cette fiche ? Signale-la, elle sera corrigée.