Voici le corrigé détaillé des vingt exercices sur la composition de l’air. Compare ta démarche avec la correction : c’est surtout la manière de justifier qui compte, pas seulement le résultat.
Ce corrigé est à télécharger en PDF et à imprimer gratuitement : le bouton se trouve en bas de la page, sans inscription.
La correction détaillée : corrigé de la composition de l’air
Correction de l’exercice 1 : Compléter le texteL’air est un mélange de gaz. Il contient environ 78 % de diazote et environ 21 % de dioxygène. Le dioxygène est nécessaire à la combustion et à la respiration.
a. Faux : c’est un mélange. b. Faux : seul le dioxygène entretient la combustion. c. Faux : il en contient encore environ 16 %. d. Vrai (1,2 g par litre). e. Vrai.
1. Le dioxygène : la combustion le consomme, et l’eau monte pour occuper la place laissée.
2. 120 ÷ 600 = 0,20, soit 20 % (proche de 21 %).
3. Le diazote.
4. Le dioxygène est presque épuisé : la combustion ne peut plus s’entretenir.
1. 0,21 × 50 = 10,5 m3.
2. 0,78 × 50 = 39 m3.
3. 0,01 × 50 = 0,5 m3. Somme : 10,5 + 39 + 0,5 = 50 m3.
1. m = 1,2 × 5,0 = 6,0 g.
2. m = 1,2 × 3,0 = 3,6 g.
3. 50 m3 = 50 000 L ; m = 1,2 × 50 000 = 60 000 g = 60 kg.
1. 21 % : c’est cohérent avec le cours.
2. Vers 50 s, avec environ 16 % de dioxygène.
3. (21 − 16) ÷ 50 = 0,10 point par seconde.
4. Une flamme a besoin d’une proportion minimale de dioxygène pour s’entretenir ; en dessous d’environ 16 %, la combustion cesse, même s’il en reste.
1. Inspiré : 21 % ; expiré : 16 %.
2. 4 ÷ 0,04 = 100 : la proportion est multipliée par 100.
3. (21 % − 16 %) × 6 L = 0,05 × 6 = 0,30 L/min.
4. 0,30 × 60 × 24 = 432 L par jour.
1. On introduit une bûchette incandescente dans le flacon : si elle se rallume, c’est du dioxygène.
2. On fait barboter le gaz dans l’eau de chaux : si elle devient laiteuse, c’est du dioxyde de carbone.
3. L’air expiré contient du dioxyde de carbone.
4. La buée prouve que l’air expiré contient de la vapeur d’eau.
1. À 9 h (58) et à 18 h (63).
2. (22 + 58 + 41 + 35 + 63 + 30) ÷ 6 = 249 ÷ 6 ≈ 41,5 µg/m3.
3. Les pics correspondent aux heures de pointe du trafic routier (trajets domicile-travail).
1. 12 ÷ 0,5 = 24 s/L ; 25 ÷ 1,0 = 25 s/L ; 49 ÷ 2,0 = 24,5 s/L.
2. La durée est proportionnelle au volume : plus le bocal est grand, plus il contient de dioxygène, donc plus la bougie brûle longtemps.
3. 24,5 × 3 ≈ 74 s.
1. À −190 °C : diazote gazeux (−190 > −196), argon liquide (−190 < −186), dioxygène liquide (−190 < −183).
2. Ordre : diazote (−196 °C), puis argon (−186 °C), puis dioxygène (−183 °C).
3. On chauffe lentement l’air liquide et on recueille chaque gaz à sa température d’ébullition (distillation).
4. Non : c’est un mélange de plusieurs gaz liquéfiés.
1. 17 × 50 = 850 g.
2. 0,60 × 850 = 510 g.
3. Au contact de la vitre froide, la vapeur d’eau de l’air se liquéfie en fines gouttelettes.
1. 0,0093 × 50 000 = 465 L.
2. 0,0004 × 50 000 = 20 L.
3. 465 L et 20 L sont très petits devant 50 000 L : ces gaz sont minoritaires.
1. Le gaz « respirable » est le dioxygène ; l’autre est surtout le diazote.
2. 1/5 = 20 % et 4/5 = 80 %.
3. Les valeurs actuelles sont 21 % et 78 % : l’écart est de 1 et 2 points. Le « non respirable » de Lavoisier contenait aussi les autres gaz (environ 1 %), d’où 79 % proche de 80 %.
1. 1,2 ÷ 2 = 0,6 g/L.
2. À 5 500 m : 0,6 × 0,5 = 0,3 g ; au niveau de la mer : 1,2 × 0,5 = 0,6 g.
3. La proportion est la même, mais chaque inspiration contient deux fois moins de particules de dioxygène : l’alpiniste doit respirer plus vite.
1. Elle augmente puis se stabilise à 4,1 cm.
2. 4,1 ÷ 20 = 0,205, soit 20,5 %, proche de 21 %.
3. Le diazote (et un peu d’autres gaz).
4. Tout le dioxygène disponible a été consommé par la rouille ; il ne reste plus de gaz capable de réagir.
Vapeur d’eau : souffler sur un miroir ou une vitre froids ; de la buée apparaît, preuve de la présence de vapeur d’eau. Dioxyde de carbone : souffler avec une paille dans un verre d’eau de chaux ; elle devient laiteuse, ce qui prouve la présence de dioxyde de carbone. On peut comparer avec de l’air ordinaire envoyé avec une pompe : l’eau de chaux reste limpide.
1. Pour 10 L : diazote 7,8 L ; dioxygène 2,1 L ; autre gaz 0,1 L.
2. Pour 25 L : diazote 19,5 L ; dioxygène 5,25 L ; autre gaz 0,25 L.
3. 7,8 + 2,1 + 0,1 = 10,0 L et 19,5 + 5,25 + 0,25 = 25,0 L.
1. Les moteurs des véhicules.
2. Il irrite les voies respiratoires.
3. Exemples : utiliser les transports en commun, le vélo ou la marche ; covoiturer ; développer les véhicules électriques ; limiter la vitesse ou la circulation les jours de pic.
1. 0,21 × 1 000 = 210 mL.
2. 0,16 × 1 000 = 160 mL.
3. 210 − 160 = 50 mL.
4. 50 ÷ 210 ≈ 0,238, soit 23,8 %.
5. Pour 3,0 L, le volume est multiplié par 3 : 150 mL.
Comment progresser après ce corrigé
Retiens les chiffres clés : 78 % de diazote, 21 % de dioxygène, ρ de l’air voisine de 1,2 g/L. Pour les calculs de volumes, écris toujours « proportion × volume total ». Entraîne-toi à lire les graphiques en repérant l’axe, l’unité et le point de départ, puis recommence les exercices 6, 16 et 20.