Le givre du matin sur une vitre

Exercice d'entraînement · niveau 2 · chimie (seconde), chapitre 5 — Transformations Physiques et Nucléaires · Changements d'état et transferts thermiques

Énoncé

Par une nuit froide, du givre se dépose sur la face extérieure d'une vitre : la vapeur d'eau de l'air y passe directement à l'état solide. Au matin, le soleil le fait disparaître sans qu'aucune goutte n'apparaisse.

1. Nommer le changement d'état qui forme le givre, et écrire son équation.<br> 2. Ce changement d'état est-il endothermique ou exothermique ? Justifier en termes d'interactions entre entités.<br> 3. Nommer et écrire le changement d'état qui le fait disparaître au matin. Est-il endothermique ou exothermique ?<br> 4. S'agit-il, dans les deux cas, de transformations physiques ou chimiques ?

Corrigé

1. La condensation solide. Le passage direct de l'état gazeux à l'état solide est la condensation solide : $H X_{2} O (g) H X_{2} O (s)$

2. Exothermique. En passant à l'état solide, les molécules d'eau se rapprochent et créent des interactions entre elles. La formation de ces interactions libère de l'énergie vers le milieu extérieur : la transformation est exothermique.

3. La sublimation. La disparition du givre sans passer par l'état liquide est une sublimation : $H X_{2} O (s) H X_{2} O (g)$ Elle est endothermique : il faut au contraire rompre les interactions qui liaient les molécules dans le solide, ce qui exige un apport d'énergie — ici celui du rayonnement solaire.

4. Deux transformations physiques. L'espèce chimique $H X_{2} O$ est la même de part et d'autre dans les deux équations : seul l'état change. Aucune nouvelle espèce n'apparaît, aucun noyau n'est modifié.

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