Distinction ph�nom�nes physiques et ph�nom�nes chimiques

R�alis� sur base du cours de M. P. Hebrant (http://courschimie.chez.com) | Avec son aimable autorisation.

I.1. Mise en �vidence

Nous allons essayer de mettre en �vidence ce qu'est une r�action chimique d'un point de vue macroscopique (c'est � dire dont nous pouvons observer � l'oeil nu certaines caract�ristiques).

Pour ce faire, relevons quelques propri�t�s propres au Fer et au Soufre :

Exp�rience 1 : comportement dans l'eau

Exp�rience 2 : comportement lors de la mise en pr�sence d'un aimant

I.2.1. S�paration des constituants du m�lange

Apr�s la r�alisation de ces exp�riences, r�fl�chissons aux m�thodes que nous pouvons employer pour s�parer les constituants d'un m�lange fer-soufre

 Reprenons la premi�re exp�rience. Nous savons que ni le fer ni le soufre ne sont solubles dans l'eau. La limaille de fer coule au fond du verre, la fleur de soufre flotte � la surface de l'eau. Nous basant sur cette diff�rence de comportement, nous pouvons � bon droit �mettre l'hypoth�se que nous pouvons s�parer les constituants d'un m�lange fer-soufre par flottation et d�cantation.

 Confrontons notre hypoth�se � la r�alit� gr�ce � une exp�rience: dans un tube � essais versons  notre m�lange fer-soufre (figure a). Versons ensuite de l'eau et agitons. Laissons reposer quelques instants. Nous constatons (figure b) que la fleur de soufre flotte � la surface de l'eau (flottation) et que la limaille de fer tombe au fond du verre (d�cantation).

Portons maintenant notre attention sur la deuxi�me exp�rience (le fer poss�de des propri�t�s magn�tiques alors que le soufre n'en a pas). Nous sommes naturellement port�s � penser que nous pouvons s�parer les constituants d'un m�lange fer-soufre par aimantation. Un rapide essai nous convainc de la validit� de notre hypoth�se. 

 Une s�rie d'allers et retours avec l'aimant nous permettent de retirer le fer du m�lange, ne laissant dans le verre de montre que le soufre.

I.2.2. R�sum�

 

II.1. Comment obtenir une nouvelle substance ?

Reprenons notre m�lange fer-soufre. Nous allons maintenant nous livrer sur lui � diverses manipulations et en observer le r�sultat.

Exp�rience 1

Exp�rience 2

 

Lors du chauffage du m�lange fer-soufre, les propri�t�s caract�ristiques initiales du fer et du soufre ont �t� perdues. Le solide gris form� est une nouvelle substance. Sous l'effet de la chaleur, le fer et le soufre ont form� du sulfure de fer. Nous �crirons:   

II.2. Conclusion

Toutes les manipulations que nous avons r�alis�es depuis le d�but de ce cours peuvent �tre class�es en deux cat�gories facilement distinctes:

• cat�gorie 1: les manipulations qui conservent aux constituants d'un m�lange, ou �   une substance, leurs propri�t�s caract�ristiques initiales;

• cat�gorie 2: les manipulations qui conduisent � une transformation des constituants d'un m�lange, ou d'une substance, avec pour cons�quence la perte des propri�t�s caract�ristiques initiales de ceux-ci.

•  Nous appellerons "ph�nom�nes physiques" les manipulations de la cat�gorie 1.

• Nous appellerons "ph�nom�nes chimiques" les manipulations de la cat�gorie 2.

 Ainsi, nous pouvons �crire:

D'une mani�re g�n�rale, lors de ph�nom�nes physiques la mati�re ne subit pas de transformations (le fer reste du fer, le soufre reste du soufre).

A l'inverse, lors de ph�nom�nes chimiques la mati�re subit de profondes transformations (le fer et le soufre se transforment en sulfure de fer).

Quelques exemples de ph�nom�nes physiques ou chimiques dans la vie courante

 

La distinction entre ph�nom�ne physique et chimique se fait sur base d'un premier crit�re que nous avons vu : le changement ou non de nature de la mati�re. Un second crit�re permet de diff�rencier des ph�nom�nes plus particuliers comme l'�mission de lumi�re par une substance. C'est la quantit� d'�nergie fournie ou lib�r�e qui d�termine le type de ph�nom�ne.