Vingt exercices pour t’entraîner sur les réactions chimiques : reconnaître une transformation, nommer réactifs et produits, exploiter des pesées et des graphiques. Cherche d’abord seul, puis vérifie avec le corrigé séparé. Rappel : dans l’air, il y a environ 21 % de dioxygène et 78 % de diazote ; 1 kg = 1 000 g.
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Les exercices sur les réactions chimiques
Exercice 1 : Vrai ou faux ?Dis si l’affirmation est vraie ou fausse et justifie.
a. Dans une réaction chimique, les réactifs sont les substances qui apparaissent.
b. La fusion d’un glaçon est une transformation chimique.
c. Des bulles dans un liquide prouvent toujours une réaction chimique.
d. Dans un récipient fermé, la masse se conserve pendant une réaction.
Classe chaque transformation : a. évaporation d’une flaque ; b. rouille d’un clou ; c. sel dissous dans l’eau ; d. combustion d’une allumette ; e. papier déchiré ; f. lait qui tourne ; g. solidification de l’eau dans un congélateur.
Associe chaque observation à l’indice d’une transformation chimique : 1. des bulles apparaissent en versant du vinaigre sur du calcaire ; 2. un liquide incolore devient bleu en mélangeant deux solutions ; 3. un solide blanc se dépose au fond ; 4. un mélange s’échauffe sans être chauffé.
Indices : dégagement gazeux ; changement de couleur ; formation d’un dépôt ; variation de température.
On verse du vinaigre sur du bicarbonate de sodium : une effervescence apparaît, le solide disparaît et un gaz éteint une flamme.
1. Quels sont les réactifs ?
2. Quel produit gazeux reconnaît-on ? Comment l’a-t-on identifié ?
3. Recopie et complète le bilan : vinaigre + bicarbonate → … + autres substances.
Léo met 40 g de vinaigre et un sachet de bicarbonate dans une bouteille qu’il ferme. Il la pèse avant et après avoir fait réagir.
1. Que constates-tu sur la masse ?
2. Où est passé le gaz formé ?
3. Que se passerait-il si Léo ouvrait la bouteille juste avant la seconde pesée ?
Un bécher vide a une masse de 85,0 g. Mina y verse 50,0 g de vinaigre, puis ajoute 4,0 g de bicarbonate. Une fois l’effervescence terminée, la balance indique 136,9 g.
1. Calcule la masse totale avant la réaction.
2. Calcule la perte de masse.
3. Explique cette perte.
4. Quelle masse de gaz Mina aurait-elle mesurée si elle avait réussi à le recueillir entièrement ?
On suit la masse d’un bécher ouvert contenant 50 g de vinaigre sur lequel on verse 5,0 g de bicarbonate.
1. Quelle est la masse à t = 0 s ? Et la masse finale ?
2. Calcule la masse de gaz qui s’est échappée.
3. À partir de quel instant environ la réaction est-elle terminée ? Justifie avec la courbe.
4. Pendant quels vingt premiers instants la masse baisse-t-elle le plus vite ?
On pose une bougie allumée dans un bocal de 2 L retourné sur une assiette (schéma). Au bout d’un moment, la flamme s’éteint.
1. Quel réactif manque à la fin pour entretenir la combustion ?
2. Calcule le volume de dioxygène contenu au départ dans le bocal (21 % de 2 L).
3. Calcule le volume de diazote (78 % de 2 L).
4. Écris le bilan de la combustion de la bougie avec des mots.
Zoé pèse 10,0 g de laine d’acier neuve, la mouille et la laisse plusieurs jours à l’air. Elle est devenue orangée. Zoé la sèche et la pèse : 13,3 g.
1. Pourquoi peut-on affirmer qu’une transformation chimique a eu lieu ?
2. Calcule l’augmentation de masse.
3. D’où vient cette masse supplémentaire ?
4. Écris le bilan de la réaction.
Avec 4,0 g de bicarbonate et un excès de vinaigre, 2,1 g de gaz s’échappent d’un bécher ouvert. On admet que la masse de gaz est proportionnelle à la masse de bicarbonate (vinaigre toujours en excès).
1. Quelle masse de gaz s’échappe avec 8,0 g de bicarbonate ?
2. Avec 2,0 g de bicarbonate ?
3. Quelle masse de bicarbonate faut-il pour libérer 6,3 g de gaz ?
Quatre expériences ont été pesées avant et après la réaction. Le diagramme donne la variation de masse (masse finale moins masse initiale).
1. Quelles expériences conservent la masse ? Pourquoi ?
2. Dans l’expérience B, la masse baisse : explique.
3. Dans l’expérience C, la masse augmente : explique.
4. Lis la variation de masse en B et en C.
Le schéma modélise la formation de l’eau à partir de dihydrogène et de dioxygène. Les petits cercles blancs sont des atomes d’hydrogène, les gros cercles rouges des atomes d’oxygène.
1. Combien d’atomes d’hydrogène y a-t-il avant ? Et après ?
2. Combien d’atomes d’oxygène avant ? Et après ?
3. Que dire du nombre total d’atomes ?
4. Explique pourquoi la masse se conserve.
Dans un flacon où se produit une effervescence, on plonge une allumette enflammée : elle s’éteint aussitôt. Dans un second essai, on fait barboter le gaz dans de l’eau de chaux : elle se trouble.
1. Quel gaz a été mis en évidence ?
2. Cite le test qui éteint la flamme et le test qui trouble l’eau de chaux : lequel est le plus précis ?
3. Pourquoi ne faut-il pas conclure avec un seul test de la flamme ?
Pour une expérience, on utilise 0,25 L de vinaigre (masse volumique 1,0 g/mL) et 0,015 kg de bicarbonate.
1. Convertis 0,25 L en mL, puis donne la masse de vinaigre en g.
2. Convertis 0,015 kg en g.
3. Calcule la masse totale des deux réactifs.
4. Un bécher vide de 120 g est posé sur la balance : quelle masse affiche-t-elle après ajout des réactifs ?
On dissout 10 g de sel dans 100 g d’eau : le sel disparaît. On fait ensuite évaporer toute l’eau : un dépôt blanc apparaît.
1. Quelle est la masse de la solution salée ?
2. Quelle masse de dépôt blanc retrouve-t-on à la fin ?
3. S’agit-il d’une transformation chimique ? Justifie.
4. Compare avec le caramel : on chauffe du sucre et il brunit en dégageant une odeur nouvelle. Transformation physique ou chimique ?
Une pâte à gâteau de 600 g contient de la levure chimique. À la sortie du four, le gâteau pèse 575 g et son volume a nettement augmenté.
1. Calcule la perte de masse.
2. Cite deux causes possibles de cette perte (une physique, une chimique).
3. Qu’est-ce qui explique que le gâteau gonfle ?
4. Pourquoi la cuisson est-elle une transformation chimique ?
| Expérience | Observation |
|---|---|
| A | Un solide gris se couvre d’une poudre orangée en quelques jours |
| B | Un glaçon se transforme en eau liquide |
| C | Deux liquides incolores mélangés deviennent rouges, et le mélange chauffe |
| D | Du sirop mélangé à de l’eau donne un liquide coloré unique |
1. Pour chaque expérience, indique s’il s’agit d’une transformation physique ou chimique.
2. Justifie en citant l’observation qui t’a décidé.
3. Dans l’expérience C, relève les deux indices.
Léa veut refaire l’expérience du vinaigre et du bicarbonate dans une bouteille fermée avec beaucoup de bicarbonate.
1. Pourquoi est-ce dangereux avec une trop grande quantité de réactifs ?
2. Cite deux règles de sécurité à respecter pour une réaction qui dégage un gaz.
3. Propose une façon de recueillir le gaz sans risque.
Un comprimé effervescent de 4,0 g est mis dans un verre d’eau. Masse avant : verre (120,0 g) + eau (200,0 g) + comprimé (4,0 g). Masse après effervescence : 323,1 g.
1. Calcule la masse totale avant.
2. Calcule la masse de gaz dégagée.
3. Quelle serait la masse affichée si l’on faisait la même expérience dans une bouteille fermée ?
4. Écris la conclusion en une phrase avec les mots « réactifs », « produits » et « masse ».
Tu disposes d’une balance, d’une bouteille en plastique avec bouchon, de vinaigre, de bicarbonate, d’un petit sachet en papier et d’un fil.
1. Propose un protocole pour montrer que la masse se conserve pendant la réaction.
2. Explique comment tu t’y prends pour que le gaz ne s’échappe pas.
3. Quelles précautions de sécurité prends-tu ?
4. Que dois-tu observer sur la balance pour conclure ?
