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Sciences
Que deviennent les molécules d'eau quand on les fait bouillir dans une casserole?
Réponse de Didier Perret
Docteur
Section de chimie et biochimie
Université de Genève
Eh bien, lorsque les molécules d’eau sont portées à ébullition, elles deviennent …des molécules d’eau! D’ailleurs, si on congèle des molécules d’eau, elles deviennent aussi …des molécules d’eau!
Sur Terre, les molécules d’eau, constituées d’un atome d’oxygène O lié à deux atomes d’hydrogène H, existent la plupart du temps sous forme liquide; c’est ce qui constitue nos rivières, fleuves, lacs et océans. Dans l’eau liquide, les molécules H2O sont constamment animées de mouvements et elles s’agitent les unes par rapport aux autres, ce qui fait que l’eau liquide est …un liquide et non pas un solide.
Lorsque la température ambiante descend en-dessous de 0 °C (pour autant que la pression atmosphérique soit celle qui prévaut au niveau de la surface des océans), les mouvements des molécules ralentissent et ces dernières s’agitent de moins en moins, jusqu’à ce qu’elles adoptent des positions fixes les unes par rapport aux autres. A ce moment, les molécules ne bougent plus et l’eau devient solide (mais les molécules H2O restent des molécules H2O ; ce n’est que leur état qui change).
A l’inverse, lorsqu’on fait chauffer de plus en plus de l’eau liquide, jusqu’à une température de 100°C (dans les conditions de pression atmosphérique qui prévalent au niveau de la surface des océans), l’agitation entre les molécules augmente jusqu’à un point où elles s’éloignent suffisamment l’une de l’autre pour ne plus être en contact direct. A ce moment, les molécules se libèrent l’une de l’autre et s’échappent en s’évaporant de la masse d’eau liquide en ébullition; l’eau devient donc un gaz, mais les molécules qui la constituent reste des molécules H2O; ce n’est que leur état qui change).
En conclusion, lorsqu’on chauffe ou refroidit des molécules d’eau, elles restent des molécules d’eau et ne subissent qu’un changement d’état, solide, liquide, gazeux. Par analogie, les élèves d’une école peuvent représenter les molécules d’eau; dans la cour lors de la pause, les élèves se déplacent les uns par rapport aux autres, mais ils sont relativement proches l’un de l’autre, et cette situation représente l’eau dans son état liquide. Lorsqu’ils réintègrent leur classe, les élèves se retrouvent à leur bureau à des positions fixes et ne se déplacent plus; cette situation correspond à l’état solide de l’eau. Et lorsque les élèves quittent l’école en fin de journée, ils s’éloignent l’un de l’autre pour rentrer chez eux, ce qui correspond aux molécules à l’état gazeux.
En réalité, les choses sont un peu plus compliquées que cela, car les molécules d’eau s’organisent d’une manière particulière, tant à l’état solide que liquide que gazeux, en formant des liaisons entre elles, mais c’est une autre histoire.
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