Test académiqueClasse de troisième

2011-2012

Chimie : patrimoine et habitat

Les métaux sont largement utilisés dans les domaines du bâtiment et de l’habitat.

Masse de 1 cm3 du métal :Or : 19,3 g

Cuivre : 8,7 gFer : 7,7 gZinc : 7,1 g

Aluminium : 2,7 g

Doc.2

Doc.3 Recycler le fer, c’est facile !

Toiture en cuivre

Parlement d’Ottawa

(Canada)

Toiture avec feuilles d’or

Dôme des Invalides à

Paris

Toiture en zinc

Toiture en aluminium

Basilique Saint-Pierre

à Rome

Doc.1Toiture en fer

Le paratonnerre protège les bâtiments des effets de la foudre : en cas d’impact, la foudre est guidée vers le sol à travers la tige en cuivre.

Benjamin Franklin

inventeur du paratonnerre

Pointe du paratonnerre

Tige en cuivre reliée au sol

Doc. 1 Doc. 2

G

Plaque de cuivre

Électron en mouvementLégende :

+-

Plaque de

cuivre

Modèle 1 Modèle 2 Modèle 3

A l’échelle microscopique

Lampe allumée

Dans le circuit électrique ci-dessous (doc. 1), on représente trois modèles du déplacement de certains électrons dans la plaque de cuivre (doc. 2).

Le cuivre est obtenu à partir d’un minerai ou par recyclage mais il contient souvent des impuretés. On doit donc le purifier à l’aide du montage suivant :

Solution aqueuse

Cuivre à purifier

Ces cinquante dernières années, l'utilisation de l'aluminium dans l’habitat a connu une croissance rapide.

Besoin en aluminium en France par secteur d’activité :

Légende :

En France, les besoins en aluminium sont estimés à 1 200 000 tonnes.

Atome d’aluminium

Observation d’un échantillon d’aluminium au microscope électronique :

Le diamètre de l’atome d’aluminium est égal à 2,8.10-10 m.

On donne trois représentations A, B et C du modèle de l’atome d’aluminium.

13+ 12+

A

Légende :

Électron Noyau

B C

Actuellement, les matières plastiques jouent un rôle important pour le confort des habitations.

Revêtement de sol à base de nylon®

Fenêtre et store en PVC

Garde-corps de balcon en plexiglas®

Baignoire en acrylique

Mode opératoire de la synthèse du nylon® :

Dans un bécher, introduire 10 mL d’une solution de chlorure de sébaçoyle. . Ajouter délicatement 10 mL d’hexaméthylène diamine.À l’aide d’un crochet, tirer délicatement sur le fil de nylon qui se forme à la surface de séparation des deux liquides et l’enrouler autour d’un agitateur (photographie ci-dessous).

Lire attentivement le texte suivant :

Depuis le milieu du XIXe siècle, l’acidité des pluies a augmenté dans certaines régions du globe provoquant des dommages sur les bâtiments. Au contact de l’eau de l’atmosphère, des gaz polluants se transforment en acides qui attaquent les matériaux calcaires (doc. 1) et certains métaux (doc. 2).

Doc. 2 Élément d’un portail en fer

Doc. 1 Fronton d’une église en pierre calcaire

On peut identifier la présence des ions fer II en solution grâce à la formation d’un précipité de couleur verte (photographie ci-dessous) lorsqu’on ajoute quelques gouttes de solution d’hydroxyde de sodium (soude).

Les produits de nettoyage sont de plus en plus utilisés dans les maisons.

Produits d’entretien pH

Détartrant WC 2Déboucheur de canalisations

13

Décapant four 11Nettoyant ménager  3Eau de Javel 12Liquide de rinçage 6Produit vaisselle 7

1

2

5

3

4

Chimie et innovation technologique : l’effet lotus.

Ainsi il est possible d’envisager des vitres, des revêtements de sol non salissants et des façades qui ne subiraient plus les effets de la pollution …

S’inspirant des propriétés des feuilles de lotus qui restent toujours propres (photographie ci-contre), des scientifiques sont parvenus à synthétiser de nouveaux matériaux.

Fin de la partie chimie.