Propriétés chimiques
Objectifs
- Comprendre ce qu'est une propriété chimique
- Distinguer les propriétés chimiques des propriétés physiques
- Identifier des transformations chimiques courantes dans la vie quotidienne
Introduction
Avez-vous déjà remarqué qu'un clou en fer laissé dehors devient rouge et friable ? Ou qu'une pièce de monnaie en cuivre peut devenir verte avec le temps ? Ces transformations ne sont pas des accidents, mais des réactions chimiques qui révèlent les propriétés cachées des matériaux. Aujourd'hui, nous allons jouer aux détectives pour découvrir ce qui se cache derrière ces changements.
Comment les propriétés chimiques des matériaux expliquent-elles leurs transformations et leurs utilisations dans notre quotidien ?
Propriété chimique : de quoi parle-t-on ?
Une propriété chimique décrit le comportement d'un matériau lorsqu'il entre en contact avec un autre élément, comme l'air, l'eau ou un autre produit. C'est sa capacité à se transformer en une ou plusieurs nouvelles substances. Contrairement à une propriété physique (comme la couleur ou la masse) qui peut être observée sans changer le matériau, une propriété chimique ne se révèle que pendant une transformation. Par exemple, le fer a la propriété chimique de pouvoir réagir avec l'oxygène de l'air en présence d'eau. Cette réaction, appelée oxydation, produit une nouvelle substance : la rouille. Le fer disparaît pour laisser place à un matériau différent, orange et friable. Autre exemple concret : le papier brûle. Sous l'effet de la chaleur, il réagit avec l'oxygène de l'air (c'est une combustion) et se transforme en cendres, en fumée et en gaz. Le papier original n'existe plus, c'est une transformation chimique irréversible.
Points clés
- Une propriété chimique décrit comment un matériau se transforme en présence d'un autre élément.
- Elle ne s'observe que pendant une réaction chimique qui produit de nouvelles substances.
- La transformation est souvent irréversible (ex: rouille, combustion).
Propriétés chimiques vs propriétés physiques
Il est essentiel de ne pas confondre propriétés chimiques et physiques. Une propriété physique peut être mesurée ou observée sans que la nature du matériau ne change. Par exemple, la masse d'un clou, sa couleur grise, sa forme, sa conductivité électrique ou le fait qu'il soit attiré par un aimant sont des propriétés physiques. Le clou reste du fer. En revanche, si on le laisse dans l'eau salée, il va rouiller : c'est sa propriété chimique (l'oxydabilité) qui entre en jeu. Le fer se transforme en oxyde de fer (rouille). Un autre exemple de distinction : fondre un glaçon. La glace (solide) devient de l'eau (liquide). C'est un changement d'état, une propriété physique, car la substance (H2O) reste la même. Mais si on fait passer un courant électrique dans l'eau (électrolyse), elle se décompose en deux gaz nouveaux : du dihydrogène et du dioxygène. C'est une transformation chimique, révélant une propriété chimique de l'eau.
Points clés
- Propriété physique : observation sans changement de la substance (masse, couleur, état).
- Propriété chimique : observation uniquement lors d'une transformation en nouvelles substances.
- Le critère clé : y a-t-il apparition d'une ou plusieurs nouvelles substances ?
Applications pratiques
Les propriétés chimiques guident nos choix de matériaux au quotidien. Pourquoi utilise-t-on de l'aluminium pour les cadres de fenêtre ? Parce qu'il a une propriété chimique intéressante : il réagit rapidement avec l'oxygène de l'air pour former une fine couche d'oxyde d'aluminium très résistante et protectrice. Cette couche empêche la corrosion de continuer. C'est le phénomène de passivation. À l'inverse, on évite le fer nu pour les structures extérieures car sa propriété d'oxydation (formation de rouille) le fragilise. On le protège par de la peinture (barrière) ou on le galvanise (revêtement de zinc qui sacrifie sa propre propriété chimique pour protéger le fer). Dans la cuisine, le vinaigre (acide) a la propriété chimique de réagir avec le calcaire (basique). C'est pourquoi on l'utilise pour détartrer une bouilloire : une nouvelle substance (du gaz) se forme et le tartre disparaît. Les emballages alimentaires en 'papier d'aluminium' exploitent l'inertie chimique de l'aluminium (sa faible réactivité avec les aliments) pour les conserver sans altération.
Points clés
- On choisit un matériau selon ses propriétés chimiques pour une utilisation donnée (ex: aluminium pour fenêtres).
- On peut protéger un matériau de ses propriétés chimiques indésirables (peinture contre la rouille).
- Les réactions chimiques sont utilisées pour entretenir ou nettoyer (vinaigre contre le calcaire).
À retenir
Les propriétés chimiques décrivent la capacité d'un matériau à se transformer en de nouvelles substances lorsqu'il rencontre d'autres éléments, comme lors de la rouille ou d'une combustion. Elles se distinguent des propriétés physiques, qui s'observent sans changer la nature du matériau. Comprendre ces propriétés permet de choisir les bons matériaux pour nos objets du quotidien et d'expliquer de nombreuses transformations qui nous entourent.
- Une propriété chimique se révèle par une transformation en nouvelles substances.
- Rouille et combustion sont des exemples de transformations chimiques.
- Le choix d'un matériau dépend de ses propriétés chimiques pour l'usage voulu.
