Comprendre le Modèle Moléculaire et les États de la Matière

1. a. Conclusion : La structure de la matière

La matière est constituée de molécules. Les molécules sont très petites. Une molécule ne change pas de forme, de masse, ni de taille. Elle ne se coupe pas facilement. Dans un corps, les molécules sont toutes identiques (ex. : la vapeur d'eau). Un mélange est constitué de molécules différentes (ex. : l'air).

b. Représentation de l'état gazeux

Un gaz (compressible et expansible) est modélisé par des molécules invisibles à l'œil nu, indéformables et espacées. Ces molécules sont en mouvement désordonné. L'état gazeux est dispersé et très désordonné.

2. a. Représentation de l'état liquide

Un liquide n'a pas de forme propre, il prend la forme du récipient qui le contient. Les molécules sont en contact ; elles sont peu liées et peuvent se déplacer. L'état liquide est compact et désordonné. On ne peut pas le comprimer : les liquides sont incompressibles.

b. Représentation de l'état solide

Dans un solide, les molécules sont liées et pratiquement immobiles. L'état solide est compact. L'état solide cristallin est compact et ordonné. Les solides sont incompressibles.

3. a. c. Observation et interprétation

La masse ne varie pas lors du mélange des deux liquides. Le nombre et la nature des molécules ne changent pas lors du mélange.

b. d. Conclusion

Au cours d'une transformation physique (mélange, changement d'état, etc.), la masse se conserve et le nombre de molécules de même nature ne change pas. Remarque : Au cours de la dissolution du sucre dans l'eau, les molécules de sucre ne disparaissent pas, elles se mélangent aux molécules d'eau : la masse se conserve.

4. a. La diffusion

C'est un mélange hétérogène avant la diffusion du colorant. C'est un mélange homogène après la diffusion du colorant. La propriété qui permet d'interpréter la diffusion du colorant dans l'eau est l'état désordonné de l'état liquide : les molécules de colorant finissent par se répartir uniformément dans l'eau.

b. Conclusion sur la mobilité moléculaire

Un colorant rouge déposé dans de l'eau finit par occuper tout le volume de l'eau, car les molécules du colorant et de l'eau sont mobiles. Les molécules du colorant se déplacent parmi les molécules d'eau et le mélange devient homogène : ce phénomène est la dissolution d'un soluté dans l'eau. Un gaz diffuse toujours dans l'air car les molécules des gaz sont libres.

Définitions des états de la matière

• Dispersé : état de la matière où les molécules sont très éloignées les unes des autres et séparées par du vide.
• Désordonné : état de la matière où les molécules sont mobiles les unes par rapport aux autres.
• Ordonné : état de la matière où les molécules sont ordonnées.