La conservation de la matière

C’est M. Antoine Laurent de Lavoisier qui a énoncé le principe de la conservation de la matière :

Lors d’une transformation chimique, on ne perd pas de matière et on ne crée pas de nouvelle matière; on transforme la matière que nous avons.

«Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme»

Conservation de la matière dans un changement physique

Pour facilement observer ce principe , il suffit de peser un bocal fermé rempli de glace et de le peser à nouveau lorsque la glace aura fondu. On remarquera que la masse totale n'aura pas changé.

source

Conservation de la matière dans un changement chimique

Pour un changement chimique, le principe reste le même. La masse des réactifs et des produits restera la même, car ce sont les mêmes atomes au début et à la fin de la réaction. Ce n'est que la structure, l'arrangement des atomes dans les molécules qui se modifient, se transforment.

La combustion d'une bûche

C6H12O6 + O2 -> CO2 + H2O

Au départ, nous avons un morceau de bois composé principalement de cellulose (matière faite de carbone) et de l'oxygène. À la fin de la combustion, nous avons eu la formation de gaz, CO2 et H2O, et de cendres.

Bref, les molécules se sont transformées, mais aucun atome n'a disparu.

L’oxydation de la poudre de cuivre.

Lorsque nous faisons chauffer de la poudre de cuivre (initialement de couleur orange), il en résulte une poudre plus granuleuse de couleur noire. L’oxygène (O2) contenu dans l’air ambiant s’est combiné avec les atomes de cuivre (Cu) pour former de l’oxyde de cuivre (CuO). Nous pouvons visualiser le tout avec l’équation suivante :



La matière a donc été conservée (il n’y a eu aucune perte).

- Nous retrouvons deux atomes de cuivre du côté des réactifs et deux atomes de cuivre du côté des produits.

- Nous retrouvons aussi deux atomes d’oxygène du côté des réactifs et deux atomes d’oxygène du côté des produits.

- Les atomes ont formé de nouveaux liens. Ils ont créé une nouvelle substance qui n’a pas les mêmes propriétés que les substances initiales.

Calcul de la masse dans une réaction chimique

Le principe de M. Antoine Laurent de Lavoisier nous permet d’affirmer que :

La masse des réactifs est égale à la masse de produits.

Sachant qu’on brûle 16 g de méthane (CH4) avec 64 g de dioxygène (O2) et que l’on produit alors 36 g de vapeur d’eau (H20), quelle masse de dioxyde de carbone (CO2) sera alors formée ?

Les réactifs totalisent 80 g (16 g + 64 g) alors les produits devront totaliser 80 g eux aussi selon le principe de la conservation de la masse.

Puisqu’il y a 36 g d’eau formé, il devra y avoir 44 g (80 g – 36 g) de CO2 qui seront formés. 

Les exercices

QUESTION 1

J'aimerais savoir si c'est vrai qu'il y autant de substances avant et après une réaction chimique ?

RÉPONSE 1

La règle générale est que le nombre d'atomes doit être égale entre les réactifs et les produits. Par contre le nombre de molécules d'espèces différentes caractéristiques d'une substance n'est pas nécessairement identique. 

2 NH3 -> 1 N2 + 3 H2      

Comme on remarque, il y a de part et autre le même nombre d'atomes soit un total de 8 à la fois à la gauche et à la droite.  Mais on retrouve à la gauche 1 seule substance mais à la droite 2 substances c'est comme un même nombre de passagers sur chacun des côtés mais un nombre de véhicules de marques différentes  pour les transporter. 

Toutefois il peut arriver que  ce nombre soit  identique 

NaOH + HCl  »  NaCl + H2O

Guy Evans, Allô Prof

QUESTION 2

Quelle est la différence entre un changement physique et un changement chimique ?

RÉPONSE 2

Lors d'un changement chimique, les particules qui forment les substances initiales sont transformées en de nouvelles particules qui possèderont des propriétés différentes.  

Le fer qui rouille
La tranche de pain qui brûle en surface dans le grille-pain
Les aliments qui sont digérés.


Lors d'un changement physique, ces particules qui forment une substance ne sont pas transformées et réorganisées autrement, ce sont soit les distances qui les séparent qui changent ou leur apparence au niveau de la texture.

L'eau solide (glace) qui devient liquide (phénomène de fusion)
Ll'eau liquide qui deveint de la vapeur (phénomène de vaporisation)
La craie qui est écrasée en poudre.

Guy Evans, Allô Prof


Les références
 

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse