◈ Introduction concernant le principe de la classification périodique des éléments chimiques :
◈ De quoi un atome est-il formé ? 
◈ Comment les électrons d'un atome sont ils répartis autour du noyau ?
◈ Quelle est le nombre d'électrons qui peut exister sur chaque couche électronique ?
◈ Comment le tableau périodique des éléments chimiques est-il construit ?
◈ Quelles sont les différentes périodes du tableau périodique ?
◉ Par quoi la période 1 est-elle caractérisée ?
◉ Par quoi la période 2 est-elle caractérisée ?
◉ Par quoi la période 3 est-elle caractérisée ?
◉ Par quoi la période 4 est-elle caractérisée ?
◉ Par quoi la période 5 est-elle caractérisée ?
◉ Par quoi la période 6 est-elle caractérisée ?
◉ Par quoi la période 7 est-elle caractérisée ?
◈ Quels sont les différents groupes du tableau périodique ?

◈ Introduction concernant le principe de la classification périodique des éléments chimiques :

Après la découverte d'un grand nombre d'éléments chimiques au dix-neuvième siècle et l'étude de leurs propriétés physico-chimiques, l'idée de classification de ces éléments s'est imposée. Dimitri Ivanovitch Mendeleïev(27 janvier 1834 __ 20 janvier 1907), un chimiste russe proposa en 1869 la première classification sans connaître exactement la structure électronique des éléments chimiques. Sa classification a été basée sur la masse atomique et les propriétés physico-chimiques des éléments chimiques existant à l'époque et qui ont été 63 éléments chimiques.

La classification des éléments chimiques réalisée par Mendeleïev a été confirmée plus tard lorsque la structure électronique des atomes est établie avec certitude.
Actuellement, la classification des éléments chimiques se base sur le numéro atomique Z, la configuration électronique et les propriétés physico-chimiques des éléments chimiques connus.
Avant d'entamer le sujet de la classification périodique des éléments chimiques, on va jeter brièvement un coup d'oeil sur la structure de l'atome et la répartition des électrons dans un atome.
Alors, de quoi un atome est-il formé ? Et comment les électrons d'un atome sont ils répartis ?

◈ De quoi un atome est-il formé ?

Un atome est formé de deux parties distinctes une partie centrale appelée noyau atomique et une partie périphérique appelé nuage électronique. Le noyau atomique est formé de deux sortes de particules les protons chargés positivement et les neutrons qui sont neutres. Autour du noyau atomique gravitent les électrons chargés négativement en formant un nuage électronique.
Chaque atome est électriquement neutre puisque les neutrons sont électriquement neutres, les protons sont chargés d'électricité positive, les électrons sont chargés d'électricité négative et le nombre d'électrons d'un atome est égal au nombre de ses protons...

◈ Comment les électrons sont-ils répartis autour du noyau ?

Actuellement, il existe 118 éléments chimiques. De l'atome le plus simple, celui d'hydrogène, au plus complexe, celui de l'oganesson, tous les atomes possèdent un nombre d'électrons compris entre 1 et 118. Ces électrons forment le nuage électronique qui gravite autour du noyau atomique. Alors, comment ces électrons sont-ils répartis autour du noyau ?
Les électrons sont en mouvement dans l'espace autour du noyau. Ils se répartissent sur différentes couches. Ces couches portent le nom des lettres de l'alphabet à partir de la lettre K et on les comptera à partir de celle qui se trouve le plus proche du noyau. La première couche s'appelle la couche K, la deuxième couche s'appelle la couche L, la troisième couche s'appelle la couche M, la quatrième couche s'appelle la couche N, etc.

◈ Quelle est le nombre d'électrons qui peut exister sur chaque couche électronique ?

La répartition des électrons sur les couches électroniques suit une règle. 
Chaque couche électronique peut contenir au maximum un nombre d'électrons qu'elle ne peut pas le dépasser :
La première couche appelé la couche K peut contenir au maximum 2 électrons.    
La deuxième couche appelé la couche L peut contenir au maximum 8 électrons.
La troisième couche appelé la couche M peut contenir au maximum 18 électrons.
La quatrième couche appelé la couche N peut contenir au maximum 32 électrons.
La nième couche peut contenir au maximum 2n² électrons.
Donc, le remplissage des couches électroniques d'un atome suit la règle suivante : chaque couche électronique peut contenir au maximum 2n² électrons, avec n est le numéro de la couche électronique. Pour la couche K, n=1; pour la couche L, n=2; pour la couche M, n=3 et ainsi de suite.
Cependant, la dernière couche électronique des atomes de tous les éléments chimiques que l'on nomme la couche périphérique n'a jamais plus de 8 électrons. 
Le nombre d'électrons que possède chaque atome appelé numéro atomique Z, le nombre de couches électroniques chez chaque atome d'un élément chimique et le nombre d'électrons sur la couche électronique périphérique appelée couche de valence ont permis de classer tous les éléments chimiques connus jusqu'à présent dans un tableau appelé tableau périodique des éléments chimiques ou table de Mendeleïev.
Tous les éléments chimiques existant aujourd'hui et qui sont 118 éléments chimiques sont donc classés dans le tableau périodique des éléments en fonction de leur numéro atomique Z croissant, de leurs propriétés physico-chimiques et de leur configuration électronique.
Le tableau périodique des éléments appelé aussi tableau ou table de Mendeleïev est un tableau à double entrée, il est formé de 7 lignes appelées périodes et 18 colonnes appelées groupes. 

◈ Comment le tableau périodique des éléments chimiques est-il construit ?

Les éléments chimiques sont classés dans le tableau périodique par numéro atomique Z croissant. Cet agencement des éléments chimiques dans le tableau périodique repose sur leurs propriétés physico-chimiques qui dépendent de leur configuration électronique. Le tableau périodique est formé de 7 lignes et 18 colonnes :
Chaque ligne du tableau périodique que l'on appelle période correspond à une couche électronique désignée par son nombre quantique principal noté n, le nombre quantique n varie de 1 à 7. Il existe 7 couches électroniques à l'état fondamental et par conséquent il y a 7 périodes représentées dans le tableau périodique. Ces périodes sont numérotées de 1 à 7.
Chaque colonne du tableau périodique que l'on appelle groupe contient des éléments chimiques qui possèdent le même nombre d'électrons sur leur couche périphérique que l'on appelle aussi couche de valence. Ce qui leur donne les mêmes propriétés chimiques. Les éléments chimiques d'un même groupe, c'est-à-dire de la même colonne réagissent de la même façon avec les mêmes composés formant des molécules et des ions comparables.
Exemples :
H₂O et H₂S : L'atome d'oxygène O et l'atome de soufre S se trouvent dans la même colonne, on remarque qu'ils réagissent de la même façon avec deux atomes d'hydrogène pour donner les composés suivants : H₂O et H₂S.
Na+Cl- et K+Cl- : L'atome de sodium Na et l'atome de potassium K se trouvent dans la même colonne, on remarque qu'ils réagissent tous les deux avec l'atome de chlore Cl pour donner les composés suivants : Na+Cl- et K+Cl-.
Il existe 18 colonnes et par conséquent 18 groupes dans le tableau périodique actuel. 

◈ Quelles sont les différentes périodes du tableau périodique ?

Il existe dans le tableau périodique 7 périodes représentées par les lignes horizontales du tableau ⦗voir  tableau périodique (image au dessus)⦘.
Ces périodes sont les suivantes : La période 1, La période 2, La période 3, La période 4, La période 5, La période 6 et la période 7.

◈ Quelles sont donc les caractéristiques de chaque période ?

◉ Par quoi la période 1 est-elle caractérisée ?

La période 1 comprend tous les éléments chimiques dont les atomes possèdent une seule couche électronique, c'est la couche K. Dans cette période, il existe seulement 2 éléments chimiques : L'hydrogène, il possède un seul électron qui se déplace sur la seule couche électronique K et l'hélium, il possède 2 électrons qui se trouvent tous les deux sur la couche K. Les atomes du gaz hélium sont très stables car leur seule couche K et qui est aussi leur couche périphérique est saturée avec 2 électrons.

◉ Par quoi la période 2 est-elle caractérisée ?

La période 2 comprend tous les éléments chimiques dont les atomes possèdent 2 couches électroniques, la couche K et la couche L.
Dans cette période, il existe tous les éléments chimiques dont la couche k possède 2 électrons et la couche L peut avoir de 1 à 8 électrons puisque cette couche L peut posséder au maximum 8 électrons. Alors, dans la période 2 du tableau périodique, il existe 8 éléments chimiques. Le gaz néon est un élément très stable car sa couche périphérique est saturée, elle possède 8 électrons. 

◉ Par quoi la période 3 est-elle caractérisée ?

La période 3 comprend tous les éléments chimiques dont les atomes possèdent 3 couches électroniques, la couche K, la couche L et la couche M. Dans cette période, il existe tous les éléments chimiques dont la couche k possède 2 électrons, la couche L possède 8 électrons et la couche M peut avoir de 1 à 8 électrons. La couche M n'est pas saturée mais la stabilité maximale d'un atome est atteinte lorsque sa couche périphérique contient 8 électrons. La période 3 comprend tous les éléments chimiques dont les atomes ayant un numéro atomique Z allant de Z=11 (l'atome de sodium Na) jusqu'à Z=18 (l'atome d'argon Ar). Il existe 8 éléments chimiques dans la période 3. Le gaz Argon possède 8 électrons sur sa couche périphérique qui est la couche M, c'est un gaz extrêmement stable.

◉ Par quoi la période 4 est-elle caractérisée ?

La période 4 comprend tous les éléments chimiques ayant le numéro atomique Z compris entre Z=19 et Z=36. Il existe 18 éléments chimiques dans la période 4. Ils commencent par le potassium(K) ayant le numéro atomique Z=19 et se terminent par le krypton(Kr) ayant le numéro atomique Z=36.

◉ Par quoi la période 5 est-elle caractérisée ?

La période 5 comprend tous les éléments chimiques ayant le numéro atomique Z compris entre Z=37 et Z=54. Il existe 18 éléments chimiques dans la période 5. Ils commencent par le rubidium (Rb) ayant le numéro atomique Z=37 et se terminent par le xénon(Xe) ayant le numéro atomique Z=54.

◉ Par quoi la période 6 est-elle caractérisée ?

La période 6 comprend tous les éléments chimiques ayant le numéro atomique Z compris entre Z=55 et Z=86.
32 éléments chimiques sont classés dans la période 6. Ils commencent par le césium(Cs) ayant le numéro atomique Z=55 et se terminent par le radon(Rn) ayant le numéro atomique Z=86.

◉ Par quoi la période 7 est-elle caractérisée ?

La période 7 comprend tous les éléments chimiques ayant le numéro atomique Z compris entre Z=87 et Z=118.
32 éléments chimiques sont classés dans la période 7. Ils commencent par le francium (Fr) ayant le numéro atomique Z=87 et se terminent par l'oganesson (Og) ayant le numéro atomique Z=118.

◈ Quels sont les différents groupes du tableau périodique ?

Le tableau périodique des éléments chimiques comprend 18 colonnes. Chaque colonne correspond à un groupe, il existe donc 18 groupes. Tous les éléments chimiques d'un même groupe possèdent le même nombre d'électrons sur leur couche de valence, ce qui leur donne les mêmes propriétés chimiques. Les éléments chimiques d'un même groupe réagissent avec le même type de composés et forment des molécules et des ions comparables.
Comme nous l'avons vu avant, les éléments chimiques classés verticalement dans une même colonne ont des propriétés physiques et chimiques voisines, se sont les groupes. On distingue :
∎ Groupe 1 : C'est le groupe des métaux alcalins, il est représenté par la colonne du lithium. L'hydrogène ne fait pas partie des métaux alcalins.
∎ Groupe 2 : C'est le groupe des métaux alcalino-terreux, il est représenté par la colonne du béryllium.
∎ Groupe 3 : Il est représenté par la colonne du scandium.
∎ Groupe 4 : Il est représenté par la colonne du titane.
∎ Groupe 5 : Il est représenté par la colonne du vanadium.
∎ Groupe 6 : Il est représenté par la colonne du chrome.
∎ Groupe 7 : Il est représenté par la colonne du manganèse.
∎ Groupe 8 : Il est représenté par la colonne du fer.
∎ Groupe 9 : Il est représenté par la colonne du cobalt.
∎ Groupe 10 : Il est représenté par la colonne du nickel.
∎ Groupe 11 : Il est représenté par la colonne du cuivre.
∎ Groupe 12 : Il est représenté par la colonne du zinc.
∎ Groupe 13 : Il est représenté par la colonne du bore.
∎ Groupe 14 : Il est représenté par la colonne du carbone.
∎ Groupe 15 : C'est le groupe des pnictogènes, il est représenté par la colonne de l'azote. Le terme pnictogène est peu utilisé actuellement.
∎ Groupe 16 : C'est le groupe des chalcogènes, il est représenté par la colonne de l'oxygène. Le terme chalcogène est peu utilisé actuellement.
∎ Groupe 17 : C'est le groupe des halogènes, il est représenté par la colonne du fluor.
∎ Groupe 18 : C'est le groupe des gaz nobles, il est représenté par la colonne de l'hélium ou du néon.

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◈ Que signifie mélange hétérogène et quelles sont les techniques utilisées pour séparer ses différents constituants ?
◉ Qu'est-ce qu'un mélange hétérogène ?
◉ Techniques de séparation des constituants d'un mélange hétérogène :
◈ Quand et comment utilise-t-on le dégrillage ?
◉ Qu'est-ce-que le dégrillage ?
◉ Quand fait-on appel au dégrillage ?
◈ Quand et comment utilise-t-on la décantation ?
◉ Qu'est-ce-que la décantation ?
◉ Mode opératoire de la décantation d'un mélange liquide-solide.
◉ Mode opératoire de la décantation d'un mélange hétérogène de deux liquides non miscibles.
◈ Quand et comment utilise-t-on la centrifugation ?
◉ Qu'est-ce-que la centrifugation ?
◉ Quand utilise-t-on la centrifugation ?
◈ Quand et comment utilise-t-on la filtration ?
◉ Qu'est-ce-que la filtration ?
◉ Quand fait-on appel à la filtration ?

◈ Que signifie mélange hétérogène et quelles sont les techniques utilisées pour séparer ses différents constituants ?

◉ Qu'est-ce qu'un mélange hétérogène ?

Un mélange hétérogène est la réunion d'au moins deux substances. Dans un mélange hétérogène, l'oeil nu distingue au moins deux phases, c'est à dire, au moins deux éléments de ce mélange hétérogène restent visibles à l'oeil nu même après agitation. Les constituants d'un mélange hétérogène peuvent être des corps solides, des corps liquides ou les deux à la fois.
Chaque corps entrant dans la constitution d'un mélange hétérogène garde ses propriétés physico-chimiques, c'est à dire, il n'y a pas de réactions chimiques entre les différentes substances constituant le mélange hétérogène.

Dans la nature, tous les corps sont mélangés les uns aux autres. Pour séparer les différents éléments visibles à l'oeil nu constituant un mélange hétérogène, on fait appel à différentes techniques selon la nature et les dimensions des corps mélangés. Nous allons voir dans ce qui suit des techniques de séparation des constituants visibles à l'oeil nu d'un mélange hétérogène...

◉ Techniques de séparation des constituants d'un mélange hétérogène :

La séparation des différents constituants d'un mélange hétérogène est relativement moins difficile que la séparation des constituants d'un mélange homogène.
Pour séparer les différentes phases visibles constituant un mélange hétérogène, il existe des techniques qui varient selon la nature des éléments composant le mélange hétérogène. Parmi ces techniques, on trouve : le dégrillage, la décantation, la filtration, la centrifugation. Alors pour séparer les constituants d'un mélange hétérogène, quand et comment utilise-t-on les techniques suivantes : le dégrillage, la décantation, la filtration et la centrifugation ?

◈ Quand et comment utilise-t-on le dégrillage ?

◉ Qu'est-ce-que le dégrillage ?

Le dégrillage est une technique qui consiste à séparer les gros éléments solides de l'ensemble du mélange hétérogène. Le dégrillage se réalise en faisant passer le mélange hétérogène à travers des grilles plus ou moins larges.

◉ Quand fait-on appel au dégrillage ?

On fait appel au dégrillage lorsque l'on a des mélanges hétérogènes contenant de gros éléments solides. Le dégrillage est la première étape utilisée dans les centrales d'épuration et de traitement des eaux. Il sert à éliminer les déchets de grandes dimensions en les retenant par des grilles.

◈ Quand et comment utilise-t-on la décantation ?

◉ Qu'est-ce-que la décantation ?

La décantation est l'action de laisser reposer un mélange hétérogène comprenant au moins un liquide. La décantation se base sur la différence des densités des substances constituant le mélange hétérogène. Les substances les plus lourdes se déposent au fond du récipient. La décantation est utilisée dans le cas des mélanges hétérogènes comprenant un liquide et des substances solides. Le liquide doit être moins dense que la substance solide. La décantation est utilisé aussi dans le cas des mélanges hétérogènes formés de liquides non miscibles. Nous allons voir dans ce qui suit deux cas de décantation : décantation d'un mélange hétérogène liquide-solide et décantation d'un mélange hétérogène liquide-liquide. 

◉ Mode opératoire de la décantation d'un mélange liquide-solide :

Le matériel utilisé pour réaliser la décantation d'un mélange hétérogène 
liquide-solide est constitué seulement de deux récipients, on peut utiliser deux béchers. Le mélange utilisé est de l'eau boueuse qui est un mélange hétérogène constitué d'eau et de terre. Le mode opératoire  dans ce cas de la décantation liquide-solide consiste seulement à mettre ce mélange hétérogène dans un récipient et le laisser se reposer pendant quelques minutes.
Au début de l'expérience, les particules solides sont en suspension dans l'eau. Après le repos du mélange hétérogène, les particules solides lourdes se déposent au fond du récipient. L'eau est encore trouble à cause de la présence de quelques particules qui sont moins denses et qui restent encore en suspension dans le liquide.
Maintenant et après le dépôt des particules solides au fond du récipient, on procède à la séparation en versant le liquide délicatement dans un autre récipient et en laissant les particules solides dans le récipient initial.
La décantation liquide-solide ne purifie pas complètement l'eau. Elle sert seulement à séparer les particules solides denses de l'ensemble du mélange.

◉ Mode opératoire de la décantation d'un mélange hétérogène de deux liquides non miscibles :

Le matériel utilisé pour réaliser la décantation d'un mélange hétérogène liquide-liquide formé de deux liquides non miscibles est constitué d'une ampoule à décanter et des béchers. Le mélange utilisé est un mélange hétérogène d'eau et d'huile. L'eau et l'huile sont deux liquides non miscibles et l'eau est plus dense que l'huile.
La séparation des constituants de ce mélange hétérogène des deux liquides non miscibles par décantation se base sur la différence de densités des deux liquides.
Versons le mélange hétérogène formé des deux liquides non miscibles dans l'ampoule à décanter. Après un certain temps, l'huile qui est moins dense va surnager sur l'eau qui est plus dense que l'huile. On a donc formation de deux phases dans l'ampoule à décanter, une phase située en bas, elle est formée par l'eau qui est plus dense et une phase située en haut, elle est formée par l'huile qui est moins dense.
Pour séparer les deux liquides non miscibles de ce mélange, il suffit d'ouvrir le robinet de l'ampoule à décanter pour laisser passer l'eau qui se trouve en bas, cette eau sera collectée dans un bécher. Quand la surface de séparation des deux liquides arrive au niveau du robinet, on le ferme puis on change le bécher et on ouvre le robinet une deuxième fois pour collecter l'huile qui est moins dense et formant la phase située en haut.   

◈ Quand et comment utilise-t-on la centrifugation ?

◉ Qu'est-ce-que la centrifugation ?

La centrifugation est une technique qui sert à séparer les constituants d'un mélange hétérogène en fonction de la différence de leurs densités. La centrifugation consiste à soumettre les constituants de ce mélange à une force centrifuge créée par un appareil spécial appelé la centrifugeuse. Un mélange à séparer par centrifugation peut être un mélange constitué de particules solides en suspension dans un liquide, un mélange formé de deux phases liquides ou un mélange constitué de deux phases liquides et une phase solide en suspension.

◉ Quand utilise-t-on la centrifugation ?

La séparation des constituants d'un mélange hétérogène par décantation, sous l'action de la gravité, est efficace seulement dans le cas  d'une grande différence de densité entre les différents composés du mélange. Si les particules solides présentes dans un mélange sont très fines, elles nécessitent pour se déposer au fond du récipient sous l'action de leur poids seulement, une longue durée. Dans ce cas, on fait appel à la centrifugation.
Le principe de la centrifugation consiste à soumettre les différents constituants du mélange à une force centrifuge à l'aide d'une centrifugeuse. La force centrifuge créée par la centrifugeuse est plus forte que l'action exercée par la gravité.
Pour réaliser la centrifugation d'un mélange hétérogène, on le met dans des récipients qui seront placés ensuite dans la centrifugeuse pour les mettre en rotation rapide autour d'un axe fixe. La force centrifuge augmente avec la vitesse de rotation. Elle entraîne le corps le plus dense rapidement vers le fond du récipient provoquant ainsi sa sédimentation et sa séparation du surnageant. La centrifugation et la décantation permettent d'obtenir les mêmes résultats mais la centrifugation est beaucoup plus rapide que la décantation, surtout dans le cas des fines particules qui restent longtemps en suspension dans un liquide et qui nécessitent une longue durée pour se déposer. 

◈ Quand et comment utilise-t-on la filtration ?

◉ Qu'est-ce-que la filtration ?

La filtration est une action qui consiste à faire passer un liquide à travers un filtre qui retient les particules solides. La filtration est utilisée pour séparer des particules solides très fines que l'on ne peut pas les séparer d'un liquide par décantation.

◉ Quand fait-on appel à la filtration ?

Après la décantation d'un mélange hétérogène liquide-solide, on obtient un liquide qui est trouble. Ce liquide contient encore des particules solides en suspension. Ces particules ne se déposent pas au fond du récipient car elles ont une très faible densité.
Pour séparer ces très fines particules du liquide obtenu par décantation, on fait appel à la filtration. Le liquide obtenu après décantation est passé à travers un filtre. Les particules solides retenues par le papier filtre sont appelées résidus et le liquide passé à travers le filtre est appelé filtrat. Le filtrat obtenu après filtration est un liquide limpide qui peut être encore un mélange homogène.
Conclusion :
Un mélange hétérogène est formé d'au moins deux substances qui sont visibles à l'oeil nu. Pour séparer les différents constituants visibles d'un mélange hétérogène, on fait appel à quelques techniques qui varient selon les dimensions et la nature des différents composés du mélange hétérogène.
Les techniques utilisées pour séparer les constituants d'un mélange hétérogène sont : le dégrillage, la décantation, la centrifugation et la filtration.
◆ Le dégrillage consiste à séparer les gros éléments solides de l'ensemble du mélange hétérogène en faisant passer le mélange à travers des grilles plus ou moins larges. 
◆ La décantation se base sur la différence de densités des différents éléments constituant le mélange. La décantation consiste à laisser reposer le mélange hétérogène comprenant au moins un liquide pour avoir une sédimentation des éléments les plus denses et réaliser ensuite leur séparation.
◆ La centrifugation se base aussi sur la différence de densités des éléments constituant le mélange hétérogène. La centrifugation consiste à soumettre les constituants de ce mélange à une force centrifuge créée par un appareil spécial appelé centrifugeuse pour accélérer leur sédimentation et leur séparation par la suite.
◆ La filtration consiste à faire passer le mélange à travers un filtre qui retient les fines particules solides que l'on ne peut pas les séparer par décantation.
La décantation, la centrifugation et la filtration permettent de séparer un liquide limpide des autres constituants du mélange hétérogène. Le liquide limpide obtenu peut être encore un mélange homogène.

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◈ Que signifie le terme matière ?
◈ Quels sont les différents états de la matière existant dans la nature ?
◈ Quels sont les différents changements d'états physiques de la matière ?
◈ Quels sont les changements d'états physiques qui se réalisent sous l'effet d'un apport d'énergie ou chauffage ?
◉ Que signifie la fusion ?
◉ Que signifie la vaporisation ?
◉ Que signifie la sublimation?
◈ Quels sont les changements d'états physiques qui se réalisent sous l'effet d'un enlèvement d'énergie ou refroidissement ? 
◉ Que signifie la liquéfaction ?
◉ Que signifie la solidification ?
◉ Que signifie la condensation ?

◈ Que signifie le terme matière ?

on définit la matière comme étant tout ce qui est pesant, c'est-à-dire, tout ce qui possède une masse. La matière est aussi l'ensemble de tous les corps qui nous entourent quelque soit leur nature, naturels ou synthétiques. La matière est composée de molécules qui sont à leur tour formées d'atomes. Ces atomes sont eux-mêmes constitués de particules plus petites qui sont les électrons, les protons et les neutrons.

◈ Quels sont les différents états de la matière existant dans la nature ?

Dans la nature, les corps constituant la matière existent sous forme de trois états : l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux. Par exemple : un morceau de sel gemme est un corps solide, l'eau est un liquide, l'air est un mélange de gaz, etc. L'état d'un corps est variable selon les conditions dans lesquelles il se trouve.
Dans la nature, on assiste à plusieurs changements d'états de la matière. Prenons comme exemple le cycle d'eau : Dans les régions à climat tempéré ou chaud, l'eau existe à l'état liquide dans les mers, les océans, les fleuves, etc. Dans les régions extrêmement froides, l'eau existe à l'état solide sous forme de neige ou de glace. Sous l'effet de la chaleur venant des rayons solaires, et l'agitation de l'air, cette eau se fond ou s'évapore et se transforme en vapeur qui se présente à l'état gazeux. Sous l'effet de la diminution de la température, La vapeur d'eau se condense et forme des nuages, qui à leur tour donnent les pluies qui sont de l'eau à l'état liquide ou la neige qui est de l'eau à l'état solide.
Selon les conditions de température et de pression, la matière prend différents états; état solide, état liquide ou état gazeux.
Les états des différents corps existant dans la nature peuvent passer d'un état à l'autre comme nous l'avons vu.
Dans le paragraphe suivant, nous allons voir les différents changements d'états physiques de la matière...

◈ Quels sont les différents changements d'états physiques de la matière ?

La matière subit différents changements d'états physiques qui se font de deux manières différentes. La première manière concerne des changements d'états physiques qui se font sous l'effet d'un apport d'énergie, c'est-à-dire, ces changements ont lieu en faisant appel au chauffage, ils ont besoin de la chaleur pour qu'ils se réalisent. La deuxième manière concerne des changements d'états physiques qui se font sous l'effet d'un enlèvement d'énergie, c'est-à-dire, ces changements ont lieu lorsqu'il y a refroidissement de la matière, ils faut qu'ils perdent la chaleur pour qu'ils se réalisent. Donc, quels sont les changements d'états physiques qui se réalisent avec un apport d'énergie ou chauffage ? Et quels sont les changements d'états physiques qui se réalisent avec enlèvement d'énergie ou refroidissement ?

◈ Quels sont les changements d'états physiques qui se réalisent sous l'éffet d'un apport d'énérgie ou chauffage ?

Les changements d'états physiques qui ont besoin d'un apport d'énergie pour qu'ils aient lieu sont : la fusion, la vaporisation et la sublimation. Nous allons donc voir en détail ces changements d'états physiques. Alors, que signifie la fusion ? que signifie la vaporisation ?  et que signifie la sublimation ?

◉ Que signifie la fusion ?

La fusion est un phénomène de changement d'état physique de la matière. C'est le passage d'un corps de son état solide à son état liquide. La fusion se fait par apport d'énergie, c'est-à-dire, en chauffant le corps que l'on veut changer son état de l'état solide à l'état liquide. La fusion est donc un phénomène endothermique, elle se fait par absorption de l'énergie thermique.
La température de fusion appelé aussi point de fusion désigne la température à laquelle un corps pur se transforme de l'état solide à l'état liquide à pression atmosphérique.
Le point de fusion est caractéristique d'un corps pur et considéré comme critère de pureté de ce corps.
La fusion d'un corps pur se fait à température constante tandis que la fusion d'un corps non pure se fait à température croissante au fur et à mesure de sa fusion.
La fusion de l'eau pure (eau distillée) se fait à température constante de 0°C. Le point de fusion de l'eau pure est égal à 0°C.
Le phénomène inverse de la fusion est appelé la solidification. La solidification est un changement d'état physique qui fait passer un corps de l'état liquide à l'état solide.

◉ Que signifie la vaporisation ?

La vaporisation est un phénomène de changement d'état physique de la matière. C'est le passage d'un corps de son état liquide à son état gazeux. La vaporisation se fait par apport d'énergie au corps qui la subit, c'est un phénomène endothermique qui se réalise en absorbant de l'énergie thermique par le corps qui passe de l'état liquide à l'état gazeux.
La vaporisation s'appelle évaporation si le passage de l'état liquide à l'état gazeux se fait à la température ordinaire. L'évaporation est un phénomène lent qui se fait seulement à la surface du liquide.
La vaporisation s'appelle ébullition si le passage de l'état liquide à l'état gazeux se réalise en faisant bouillir le liquide. L'ébullition est un phénomène rapide et la vapeur se forme à l'intérieur du liquide.
Le point d'ébullition est la température à laquelle un corps pur liquide se transforme de l'état liquide à l'état gazeux à pression atmosphérique.
La température d'ébullition ou point d'ébullition chez un corps pur reste constante pendant toute la durée d'ébullition. C'est un critère de pureté de ce corps. 
L'ébullition d'un corps pur se fait à température constante tandis que l'ébullition d'un corps non pure se fait à température croissante au fur et à mesure de son ébullition.
Le phénomène inverse de la vaporisation est appelé la liquéfaction. La liquéfaction est un changement d'état qui fait passer un corps de l'état gazeux à l'état liquide.

◉ Que signifie la sublimation ?

En physique-chimie, on définit la sublimation comme étant un phénomène de changement d'état physique de la matière. La sublimation consiste à faire passer un corps de l'état solide à l'état gazeux directement sans passer par l'état liquide. C'est un phénomène assez rare.   
La sublimation se réalise par apport d'énergie au corps qui la subit, c'est un phénomène endothermique qui se réalise en absorbant de la chaleur par le corps qui va se sublimer.
Exemples de quelques cas de sublimation :
✤ La naphtaline, boules blanches que l'on place dans les armoires pour protéger le linge contre les mites, se sublime. Elle passe directement de l'état solide à l'état gazeux sans laisser aucune trace sauf son odeur forte signe de son volatilité.
✤ En hiver, la neige dans un atmosphère sèche se sublime. Elle s'évapore en passant directement de l'état solide (neige) à l'état gazeux (vapeur d'eau) sans laisser des flaques d'eau.   
Le phénomène inverse de la sublimation est appelé la condensation. La condensation est le passage d'un corps de l'état gazeux à un état plus dense où les molécules sont beaucoup plus rapprochées, c'est à dire l'état liquide ou l'état solide.

◈ Quels sont les changements d'états physiques qui se réalisent sous l'effet d'un enlèvement d'énérgie ou refroidissement ? 

Les changements d'états physiques qui ont besoin d'un enlèvement d'énergie pour qu'ils aient lieu sont : la liquéfaction, la solidification et la condensation. Que signifie donc la liquéfaction ? Que signifie la solidification ? Et que signifie la condensation ?

◉ Que signifie la liquéfaction ?

En physique-chimie, la liquéfaction est un phénomène de changement d'état physique de la matière. La liquéfaction consiste à faire passer un corps de l'état gazeux à l'état liquide. La liquéfaction est un phénomène exothermique, elle se réalise par enlèvement d'énergie du corps qui la subit. La liquéfaction de quelques gaz se produit soit par compression, soit par refroidissement.
Exemples de quelques gaz liquéfiés obtenus par refroidissemnt jusqu'à atteindre leur température de condensation :
✤ L'oxygène passe de l'état gazeux à l'état liquide à une température de -182,96°C.
✤ L'hydrogène passe de l'état gazeux à l'état liquide à une température de -252,76°C.
✤ L'hélium passe de l'état gazeux à l'état liquide à une température de -268,93°C.
✤ L'azote passe de l'état gazeux à l'état liquide à une température de -195,79°C.
Le phénomène inverse de la liquéfaction est appelé la vaporisation. La vaporisation est le passage d'un corps de l'état liquide à l'état gazeux.

◉ Que signifie la solidification ?

La solidification est un phénomène de changement d'état physique de la matière. C'est le passage d'un corps de son état liquide à son état solide.
La solidification se fait par enlèvement d'énergie du corps qui la subit, c'est un phénomène exothermique qui se réalise par enlèvement d'énergie du corps qui la subit.
La température de solidification appelée aussi point de solidification désigne la température à laquelle un corps pur se transforme de l'état liquide à l'état solide à pression atmosphérique.
Le point de solidification est une caractéristique d'un corps pur et considéré comme critère de pureté de ce corps.
La solidification d'un corps pur se fait à température constante tandis que la solidification d'un corps non pure se fait à température décroissante au fur et à mesure de sa solidification.
La solidification de l'eau pure (eau distillée) se fait à température constante de 0°C. Le point de solidification de l'eau pure est égal à 0°C.
Le phénomène inverse de la solidification est appelé la fusion. La fusion est le passage d'un corps de l'état solide à l'état liquide.

◉ Que signifie la condensation ?

La condensation est un phénomène de changement d'état physique de la matière. C'est le passage d'un corps de l'état gazeux à un état plus dense où les molécules sont beaucoup plus rapprochés, c'est-à-dire, l'état liquide ou l'état solide.
On distingue deux types de condensation, la condensation liquide et la condensation solide.
On parle de condensation liquide lorsqu'on a passage d'un corps de l'état gazeux à l'état liquide. La condensation liquide signifie aussi la liquéfaction.
On parle de condensation solide lorsqu'on a passage d'un corps de l'état gazeux à l'état solide. La condensation solide est appelé aussi Cristallisation.
La condensation est un phénomène exothermique qui se réalise par enlèvement d'énergie du corps qui la subit.
Le phénomène inverse de la condensation liquide ou liquéfaction est appelé la vaporisation. La vaporisation est un phénomène de changement d'état physique de la matière qui consiste à faire passer un corps de l'état liquide à l'état gazeux.
Le phénomène inverse de la condensation solide ou cristallisation est appelé la sublimation. La sublimation est un phénomène de changement d'état physique de la matière qui consiste à faire passer un corps de l'état solide à l'état gazeux directement sans passer par l'état liquide. 
Conclusion :
La matière est tout ce qui est pesant. Dans la nature, la matière existe sous forme de trois états : l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux.
Selon les conditions de température et de pression, une substance peut passer d'un état à un autre en gardant ses propriétés physico-chimiques.
Les changements d'état de la matière se font de deux façons, soit par apport d'énergie soit par enlèvement d'énergie.
Les changements d'états physiques de la matière qui se réalisent par apport d'énergie sont : la fusion, la vaporisation et la sublimation.
Les changements d'états physiques de la matière qui se réalisent par enlèvement d'énergie sont : la solidification, la liquéfaction et la condensation.

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◈ Que signifie matière ? 
◈ Quelles sont les propriétés caractéristiques de l'état solide ? 
◉ Forme des corps solides : 
◉ Volume des corps solides : 
◉ Découvrons autres propriétés des corps à l'état solide :
◈ Quelles sont les propriétés caractéristiques de l'état liquide ? 
◉ Forme des corps liquides : 
◉ Compressibilité des corps liquides : 
◉ Surface libre des corps liquides : 
◈ Quelles sont les propriétés caractéristiques de l'état gazeux ? 
◉ Forme des corps gazeux :
◉ Compressibilité et expansibilité des corps gazeux :
◉ Masse des corps gazeux :
Quelques remarques :
Conclusion générale :        

◈ Que signifie matière ?

La matière est l'ensemble de tous les corps et les objets, naturels ou synthétiques, qui nous entourent. La matière est composée d'atomes qui sont eux-mêmes constitués de particules plus petites qui sont les électrons, les protons et les neutrons. Cette matière est caractérisée par une masse.
La matière se présente sous plusieurs aspects. Les principaux états de la matière sont : l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux.
L'ensemble des corps à l'état liquide et l'état gazeux constitue les fluides.
Les différents états de la matière possèdent des propriétés caractéristiques qui les distinguent les uns des autres.
Quelles sont donc les propriétés caractéristiques de l'état solide, de l'état liquide et de l'état gazeux ?

◈ Quelles sont les propriétés caractéristiques de l'état solide ?

Les corps à l'état solide sont caractérisés par des propriétés telles que la forme propre, l'incompressibilité, ils peuvent être aussi cassants, mous ou élastiques. Dans ce qui suit, nous allons voir en détail toutes ces propriétés.

◉ Forme des corps solides :

Prenons comme exemple quelques corps solides tels qu'une bouteille en verre, un bâton en bois et une lame en fer, les trois corps cités sont caractérisés par une forme qui diffère d'un corps à l'autre et qui est propre à chaque corps. Les corps solides sont donc caractérisés par une forme propre.
Conclusion : Les solides ont une forme propre.

◉ Volume des corps solides :

Prenons des corps solides quelconques et exerçons sur eux des forces pressantes pour les comprimer ou faire diminuer leur volume. On constate que, même s'ils subissent certaines déformations, les volumes restent toujours les mêmes. Donc, le volume des corps solides ne change pas même si on exerce sur eux des forces.
Conclusion : Les solides sont incompressibles.

◉ Découvrons autres propriétés des corps à l'état solide :

Prenons quelques corps solides, exerçons sur eux des forces, puis observons ce qui va se passer ensuite. Ces corps ne réagissent pas de la même façon. On constate que :
✦ Certains peuvent se casser, exemple ; la craie, le verre, la règle, etc. On dit que ces corps solides sont cassants.
✦ Certains se déforment sans se casser, exemple ; le plomb, le beurre, etc. On dit que ces corps solides sont mous.
✦ Certains se déforment sans se casser et ils reprennent leur forme initiale lorsque la force n'agit plus. On dit que ces corps solides sont élastiques.
Conclusion : Les corps solides peuvent être cassants, mous ou élastiques.

◈ Quelles sont les propriétés caractéristiques de l'état liquide ?

Dans ce paragraphe, on va aussi mettre en évidence quelques propriétés caractéristiques des corps liquides telles que la forme, le volume, la compressibilité, etc.

◉ Forme des corps liquides :

Prenons comme exemple quelques liquides : l'eau, le lait et l'huile. Versons chacun de ces liquides dans un récipient quelconque. On constate que chaque liquide a pris la forme du récipient qui le contient. Donc, le liquide ne possède pas une forme propre puisqu'il prend à chaque fois la forme du récipient où il se trouve, Quelle que soit cette forme du récipient.
Conclusion : Les liquides n'ont pas de forme propre.

◉ Compressibilité des corps liquides :

Prenons une quantité d'eau, mettons-la dans une seringue puis exerçons une force sur cette quantité d'eau qui se trouve dans la seringue dans le but de faire diminuer son volume. On constate que l'eau est incompressible. On refait la même expérience avec d'autres liquides (le lait et l'huile). On constate aussi la même chose pour ces deux liquides. Le lait et l'huile sont incompressibles. Alors, le volume d'un liquide ne change pas même si on exerce sur lui une force.
Conclusion : Les liquides sont incompressibles.

◉ Surface libre des corps liquides :

Observons de l'eau dans une bassine. La limite entre l'eau et l'air est appelée surface libre du liquide. Si le liquide est au repos, cette surface libre est plane. Au repos, la surface libre du liquide est toujours horizontale, c'est-à-dire, perpendiculaire à la verticale matérialisé par le fil à plomb.
Conclusion : Les liquides possèdent une surface libre toujours horizontale.

◈ Quelles sont les propriétés caractéristiques de l'état gazeux ?

◉ Forme des corps gazeux :

Prenons comme exemple de corps gazeux, l'air que nous respirons, le gaz butane qui est enfermé dans des bouteilles métalliques (le butagaz). Ces gaz, on ne peut ni les toucher ni les manipuler. Ils prennent la forme du récipient dans lequel ils se trouvent.
Conclusion : Les gaz n'ont pas de forme propre.

◉ Compressibilité et expansibilité des corps gazeux :

Pour démontrer la compressibilité et l'expansibilité des corps à l'état gazeux, on prend comme exemple de corps gazeux l'air que nous respirons. À l'aide d'une seringue, on aspire une quantité d'air. On ferme le bout de la seringue, puis par l'autre extrémité de la seringue, on exerce une force sur l'air pour diminuer son volume, on constate que le volume de l'air diminue. Si on annule la force exercée sur l'air qui se trouve à l'intérieur de la seringue, le volume de l'air augmente en repoussant l'extrémité de la seringue et il reprend son volume initial. Si on augmente davantage l'espace, l'air occupe tout le volume disponible. On constate donc que le volume de l'air baisse et augmente selon les conditions.
Conclusion : Les gaz sont compressibles et expansibles.

◉ Masse des corps gazeux :

Prenons un flacon fermé vide d'air, pesons le, à l'aide d'une balance et marqué sa masse. Ouvrons le flacon, quand l'air pénètre dans le flacon, pesons le, une autre fois. On constate que la masse du flacon ouvert est plus grande que la masse du flacon fermé. L'augmentation de la masse du flacon ouvert est due à la quantité d'air qui a pénétré dans le flacon. On peut déterminer la masse de l'air qui se trouve dans le flacon en faisant la différence entre la masse du flacon ouvert et la masse du flacon fermé. On conclut alors que l'air est pesant.
Conclusion : Les gaz sont pesants.
Quelques remarques :
Après avoir déterminé les différentes propriétés caractéristiques des trois états de la matière et qui sont l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux, on remarque que dans certains cas, il est difficile de classer quelques substances dans l'un des trois états considérés. Parmi ces substances, on trouve comme exemples :
✤ La farine, le sel fin, la limaille de fer, la fumée, sont constitués de particules solides. Il ne faut pas confondre une fumée formée de fines particules solides avec un gaz. Le brouillard, les nuages, sont formés de particules liquides en suspension dans l'air. Il ne faut pas confondre les nuages, le brouillard, formés d'eau à l'état liquide, avec la vapeur d'eau qui est invisible et formée d'eau à l'état gazeux.
✤ Les huiles coulent plus ou moins facilement. On parle de viscosité des liquides. Le miel coulant est plus visqueux que l'huile de table.
✤ Le dentifrice, la graisse, le verre chauffé, le beurre en été, se trouvent dans un état intermédiaire entre l'état solide et l'état liquide. On parle quelquefois de l'état pâteux.
Conclusion générale :
Nous venons de voir que même les gaz, que l'on ne peut ni les toucher ni les saisir, ont une masse. Donc, on définit la matière de la façon suivante : La matière est tout ce qui est pesant.
La matière existe dans la nature sous trois états : l'état solide, l'état liquide et l'état gazeux.
Chaque état de la matière possède des propriétés caractéristiques qui le distinguent des autres états.
Les propriétés caractéristiques des solides, des liquides et des gaz sont :
✤ Les solides ont une forme propre. Ils ont un volume propre. Ils peuvent être cassants, mous ou élastiques.
✤ Les liquides n'ont pas de forme propre. Ils ont une surface libre toujours horizontale. Ils ont un volume propre. Ils coulent.
✤ Les gaz n'ont pas de forme propre. Ils n'ont pas de volume propre. Ils sont compressibles. Ils sont expansibles. Ils coulent.

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