# Molécules et transformations en 4ème : cours et exercices corrigés

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Une molécule est un assemblage d’atomes liés entre eux, par exemple H₂O pour l’eau (2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène). Lors d’une transformation chimique, les atomes ne disparaissent pas : ils se réarrangent. Il y a donc autant d’atomes de chaque sorte avant et après la réaction.

Méthode :
1. Écrire les formules des réactifs et des produits.
2. Compter les atomes de chaque élément de chaque côté de la flèche.
3. Ajuster les nombres devant les formules si les comptes ne sont pas égaux.

Exemple résolu : Le carbone brûle dans le dioxygène : C + O₂ → CO₂. L’équation est-elle équilibrée ?
- À gauche : 1 atome de C et 2 atomes d’O.
- À droite : 1 atome de C et 2 atomes d’O.
Réponse : Oui, l’équation est équilibrée.

À retenir :
- Une molécule est un assemblage d’atomes.
- Lors d’une transformation chimique, les atomes se conservent.

Exercices corrigés :

1. (facile) La molécule d’eau a pour formule H₂O. Combien d’atomes contient une molécule d’eau ?
   Réponse : 3
   Explication : H₂O : 2 atomes d’hydrogène (H) et 1 atome d’oxygène (O), soit 2 + 1 = 3 atomes.
2. (facile) Combien d’atomes contient une molécule de dioxyde de carbone, de formule CO₂ ?
   Réponse : 3
   Explication : CO₂ : 1 atome de carbone (C) et 2 atomes d’oxygène (O), soit 1 + 2 = 3 atomes.
3. (facile) Quel est le nom de la molécule de formule H₂O ?
   Réponse : eau
   Explication : H₂O est la formule de la molécule d’eau.
4. (facile) Lors de la combustion du carbone dans le dioxygène, le produit formé est :
   Réponse : le dioxyde de carbone
   Explication : C + O₂ → CO₂.
5. (facile) Combien d’atomes d’hydrogène contient une molécule de méthane (CH₄) ?
   Réponse : 4
   Explication : L’indice de H dans CH₄ est 4.
6. (facile) Dans les modèles moléculaires, l’atome de carbone est représenté par une boule :
   Réponse : noire
   Explication : Convention : carbone noir, oxygène rouge, hydrogène blanc, azote bleu.
7. (facile) Quel est le nom de la molécule de formule CO₂ ?
   Réponse : dioxyde de carbone
   Explication : CO₂ est la formule de la molécule de dioxyde de carbone.
8. (facile) Combien d’atomes d’hydrogène contient une molécule d’eau (H₂O) ?
   Réponse : 2
   Explication : L’indice de H dans H₂O est 2.
9. (facile) Dans les modèles moléculaires, l’atome d’oxygène est représenté par une boule :
   Réponse : rouge
   Explication : L’oxygène est représenté en rouge.
10. (facile) Quel est le nom de la molécule de formule CH₄ ?
   Réponse : méthane
   Explication : CH₄ est la formule de la molécule de méthane.
11. (facile) Le dioxyde de carbone se met en évidence avec :
   Réponse : l’eau de chaux, qui se trouble
   Explication : L’eau de chaux devient trouble (blanchâtre) en présence de CO₂.
12. (facile) Combien d’atomes d’hydrogène contient une molécule de propane (C₃H₈) ?
   Réponse : 8
   Explication : L’indice de H dans C₃H₈ est 8.
13. (facile) Dans les modèles moléculaires, l’atome d’hydrogène est représenté par une boule :
   Réponse : blanche
   Explication : L’hydrogène est représenté en blanc.
14. (facile) Quel est le nom de la molécule de formule O₂ ?
   Réponse : dioxygène
   Explication : O₂ est la formule de la molécule de dioxygène.
15. (facile) L’eau se met en évidence avec :
   Réponse : le sulfate de cuivre anhydre, qui bleuit
   Explication : Le sulfate de cuivre anhydre, blanc, devient bleu au contact de l’eau.
16. (facile) Combien d’atomes d’hydrogène contient une molécule de glucose (C₆H₁₂O₆) ?
   Réponse : 12
   Explication : L’indice de H dans C₆H₁₂O₆ est 12.
17. (facile) Une molécule est :
   Réponse : un assemblage d’atomes liés entre eux
   Explication : Les atomes d’une molécule sont liés : ils forment un ensemble.
18. (facile) Combien d’atomes d’hydrogène contient une molécule d’ammoniac (NH₃) ?
   Réponse : 3
   Explication : L’indice de H dans NH₃ est 3.
19. (facile) Quel est le symbole de l’atome d’oxygène ?
   Réponse : O
   Explication : L’oxygène a pour symbole O.
20. (facile) Combien d’atomes d’hydrogène contient une molécule d’éthanol (C₂H₆O) ?
   Réponse : 6
   Explication : L’indice de H dans C₂H₆O est 6.
21. (facile) Quel est le symbole de l’atome de carbone ?
   Réponse : C
   Explication : Le carbone a pour symbole C.
22. (moyen) Combien d’atomes contient une molécule de méthane, de formule CH₄ ?
   Réponse : 5
   Explication : CH₄ : 1 atome de carbone et 4 atomes d’hydrogène, soit 1 + 4 = 5 atomes.
23. (moyen) Combien d’atomes d’hydrogène contiennent 9 molécules d’eau H₂O ?
   Réponse : 18
   Explication : Une molécule d’eau contient 2 atomes d’hydrogène, donc 9 molécules en contiennent 9 × 2 = 18.
24. (moyen) Lors d’une combustion, 15 g de carbone réagissent avec 40 g de dioxygène. Les deux réactifs sont entièrement consommés et il se forme uniquement du dioxyde de carbone. Quelle masse de dioxyde de carbone se forme, en g ?
   Réponse : 55 g
   Explication : La masse se conserve : masse des produits = masse des réactifs = 15 + 40 = 55 g.
25. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule d’eau (H₂O) ?
   Réponse : 3
   Explication : H₂O : 2 atomes d’hydrogène et 1 atome d’oxygène, soit 3 atomes.
26. (moyen) Le bois brûle dans une cheminée. Cette transformation est :
   Réponse : chimique
   Explication : De nouvelles espèces chimiques se forment : c’est une transformation chimique.
27. (moyen) 12 g de carbone réagissent entièrement avec 32 g de dioxygène. Quelle masse de dioxyde de carbone se forme, en g ?
   Réponse : 44 g
   Explication : La masse se conserve : 12 + 32 = 44 g.
28. (moyen) L’air contient environ 21 % de dioxygène. Quel volume de dioxygène y a-t-il dans 100 L d’air ?
   Réponse : 21 L
   Explication : 100 × 21 ÷ 100 = 21 L.
29. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de dihydrogène (H₂) ?
   Réponse : 2
   Explication : H₂ : 2 atomes d’hydrogène, soit 2 atomes.
30. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de dioxyde de carbone (CO₂) ?
   Réponse : 3
   Explication : CO₂ : 1 atome de carbone et 2 atomes d’oxygène, soit 3 atomes.
31. (moyen) Un glaçon fond. Cette transformation est :
   Réponse : physique
   Explication : Les espèces chimiques restent les mêmes (changement d’état, dissolution, broyage) : transformation physique.
32. (moyen) La combustion du méthane dans le dioxygène produit :
   Réponse : du dioxyde de carbone et de l’eau
   Explication : CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O.
33. (moyen) Lors d’une combustion, 40 g de réactifs sont entièrement consommés. Quelle masse de produits est formée, en g ?
   Réponse : 40 g
   Explication : Conservation de la masse : 40 g.
34. (moyen) L’air contient environ 78 % de diazote. Quel volume de diazote y a-t-il dans 100 L d’air ?
   Réponse : 78 L
   Explication : 100 × 78 ÷ 100 = 78 L.
35. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de dioxyde de soufre (SO₂) ?
   Réponse : 3
   Explication : SO₂ : 1 atome de soufre et 2 atomes d’oxygène, soit 3 atomes.
36. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de méthane (CH₄) ?
   Réponse : 5
   Explication : CH₄ : 1 atome de carbone et 4 atomes d’hydrogène, soit 5 atomes.
37. (moyen) Un clou en fer rouille à l’humidité. Cette transformation est :
   Réponse : chimique
   Explication : De nouvelles espèces chimiques se forment : c’est une transformation chimique.
38. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de dioxyde d’azote (NO₂) ?
   Réponse : 3
   Explication : NO₂ : 1 atome d’azote et 2 atomes d’oxygène, soit 3 atomes.
39. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de dioxygène (O₂) ?
   Réponse : 2
   Explication : O₂ : 2 atomes d’oxygène, soit 2 atomes.
40. (moyen) Du sucre se dissout dans le thé. Cette transformation est :
   Réponse : physique
   Explication : Les espèces chimiques restent les mêmes (changement d’état, dissolution, broyage) : transformation physique.
41. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule d’octane (C₈H₁₈) ?
   Réponse : 26
   Explication : C₈H₁₈ : 8 C et 18 H, soit 26 atomes.
42. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de propane (C₃H₈) ?
   Réponse : 11
   Explication : C₃H₈ : 3 atomes de carbone et 8 atomes d’hydrogène, soit 11 atomes.
43. (moyen) Un œuf cuit dans une poêle. Cette transformation est :
   Réponse : chimique
   Explication : De nouvelles espèces chimiques se forment : c’est une transformation chimique.
44. (moyen) Quel est le nom de la molécule de formule C₃H₈ ?
   Réponse : propane
   Explication : C₃H₈ est la formule de la molécule de propane.
45. (moyen) Pour qu’une combustion ait lieu, il faut un combustible, de l’énergie (une flamme) et :
   Réponse : un comburant, le dioxygène
   Explication : C’est le triangle du feu.
46. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule d’ozone (O₃) ?
   Réponse : 3
   Explication : O₃ : 3 atomes d’oxygène, soit 3 atomes.
47. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de glucose (C₆H₁₂O₆) ?
   Réponse : 24
   Explication : C₆H₁₂O₆ : 6 C, 12 H et 6 O, soit 24 atomes.
48. (moyen) L’eau d’une casserole bout. Cette transformation est :
   Réponse : physique
   Explication : Les espèces chimiques restent les mêmes (changement d’état, dissolution, broyage) : transformation physique.
49. (moyen) Quel est le nom de la molécule de formule C₆H₁₂O₆ ?
   Réponse : glucose
   Explication : C₆H₁₂O₆ est la formule de la molécule de glucose.
50. (moyen) Au cours d’une transformation chimique, les atomes :
   Réponse : se réarrangent, sans disparaître
   Explication : Les atomes se conservent : ils forment de nouvelles molécules.
51. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule d’ammoniac (NH₃) ?
   Réponse : 4
   Explication : NH₃ : 1 atome d’azote et 3 atomes d’hydrogène, soit 4 atomes.
52. (moyen) Du vinaigre versé sur du calcaire fait des bulles de gaz. Cette transformation est :
   Réponse : chimique
   Explication : De nouvelles espèces chimiques se forment : c’est une transformation chimique.
53. (moyen) Quel est le nom de la molécule de formule NH₃ ?
   Réponse : ammoniac
   Explication : NH₃ est la formule de la molécule d’ammoniac.
54. (moyen) Quel est le symbole de l’atome d’azote ?
   Réponse : N
   Explication : L’azote a pour symbole N (du latin nitrogenium).
55. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule d’éthanol (C₂H₆O) ?
   Réponse : 9
   Explication : C₂H₆O : 2 C, 6 H et 1 O, soit 9 atomes.
56. (moyen) On broie du poivre. Cette transformation est :
   Réponse : physique
   Explication : Les espèces chimiques restent les mêmes (changement d’état, dissolution, broyage) : transformation physique.
57. (moyen) Quel est le nom de la molécule de formule C₂H₆O ?
   Réponse : éthanol
   Explication : C₂H₆O est la formule de la molécule d’éthanol.
58. (moyen) L’air est composé d’environ :
   Réponse : 78 % de diazote et 21 % de dioxygène
   Explication : Le diazote est le gaz majoritaire de l’air.
59. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de diazote (N₂) ?
   Réponse : 2
   Explication : N₂ : 2 atomes d’azote, soit 2 atomes.
60. (moyen) Le gaz d’une gazinière brûle. Cette transformation est :
   Réponse : chimique
   Explication : De nouvelles espèces chimiques se forment : c’est une transformation chimique.
61. (moyen) Combien d’atomes au total contient une molécule de butane (C₄H₁₀) ?
   Réponse : 14
   Explication : C₄H₁₀ : 4 C et 10 H, soit 14 atomes.
62. (moyen) Du beurre fond dans une poêle. Cette transformation est :
   Réponse : physique
   Explication : Les espèces chimiques restent les mêmes (changement d’état, dissolution, broyage) : transformation physique.
63. (difficile) Le glucose a pour formule C₆H₁₂O₆. Combien d’atomes contient une molécule de glucose ?
   Réponse : 24
   Explication : 6 atomes de carbone + 12 atomes d’hydrogène + 6 atomes d’oxygène = 24 atomes.
64. (difficile) Combien d’atomes d’oxygène y a-t-il dans 10 molécules de dioxyde de carbone (CO₂) ?
   Réponse : 20
   Explication : Chaque molécule de CO₂ contient 2 atomes d’oxygène : 10 × 2 = 20.
65. (difficile) Combien d’atomes d’hydrogène y a-t-il dans 50 molécules d’eau (H₂O) ?
   Réponse : 100
   Explication : 50 × 2 = 100.
66. (difficile) 14 g de fer réagissent avec du soufre et forment 30 g de sulfure de fer. Quelle masse de soufre a réagi, en g ?
   Réponse : 16 g
   Explication : m(soufre) = 30 − 14 = 16 g.
67. (difficile) Combien d’atomes au total y a-t-il dans 3 molécules de méthane (CH₄) ?
   Réponse : 15
   Explication : Une molécule de CH₄ compte 5 atomes : 3 × 5 = 15.
68. (difficile) Une pièce contient 50 m³ d’air. Quel volume de dioxygène contient-elle (21 %), en m³ ?
   Réponse : 10,5 m³
   Explication : 50 × 0,21 = 10,5 m³.
69. (difficile) 16 g de méthane brûlent avec 64 g de dioxygène et donnent 44 g de dioxyde de carbone et de l’eau. Quelle masse d’eau se forme, en g ?
   Réponse : 36 g
   Explication : 16 + 64 = 80 g ; 80 − 44 = 36 g d’eau.
70. (difficile) Dans l’équation C + O₂ → CO₂, les réactifs sont :
   Réponse : C et O₂
   Explication : Les réactifs sont écrits à gauche de la flèche.

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