L’air, un mélange invisible
Une bouteille « vide » n’est jamais vide, et un ballon pèse plus lourd gonflé. L’air, invisible… et pourtant bien réel ?
L'essentiel
L'air qu'on respire n'est pas une seule substance : c'est un mélange de gaz, surtout du diazote (environ 78 %) et du dioxygène (environ 21 %), avec un tout petit peu d'autres gaz. On ne le voit pas, mais l'air est bien de la matière : il a une masse (un litre d'air a une masse d'environ 1,3 g) et il occupe de la place.
L'idée à retenir
L’air est de la MATIÈRE : il a une masse (environ 1,3 g par litre dans les conditions usuelles) et il occupe un volume. Et c’est un MÉLANGE homogène de gaz : environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et ~1 % d’autres gaz (argon, dioxyde de carbone).
Comment ça marche, étape par étape
- L’air est de la MATIÈRE — Deux ballons identiques sur une balance : le gonflé fait pencher son plateau. L’air a donc une masse — environ 1,3 g par litre dans les conditions usuelles — et il occupe un volume.
- …et c’est un MÉLANGE — L’air réunit plusieurs gaz invisibles, intimement mêlés : environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et ~1 % d’autres gaz (argon, dioxyde de carbone). Un mélange homogène : impossible d’y distinguer quoi que ce soit.
Comprendre
L'air n'est pas un corps pur mais un mélange homogène de plusieurs gaz : on ne distingue pas ses constituants, et pourtant ils sont bien plusieurs. Ses deux gaz principaux sont le diazote, qui représente environ 78 % de l'air, et le dioxygène, qui en représente environ 21 %. Le reste, environ 1 %, est constitué de faibles quantités d'autres gaz, essentiellement de l'argon (près de 0,9 %) et un peu de dioxyde de carbone (environ 0,04 %) ; à notre niveau, on les regroupe sous le terme de gaz en très petites quantités.
L'air est invisible, mais il ne faut pas croire qu'il n'est « rien » : c'est de la matière, il est matériel. On le prouve de deux façons. D'abord, l'air a une masse : un litre d'air a une masse d'environ 1,3 g dans les conditions usuelles de température et de pression ; on le montre en pesant un ballon avant et après l'avoir gonflé, car le ballon gonflé est plus lourd.
Ensuite, l'air occupe un volume : il remplit tout l'espace qu'on lui laisse, comme le montre une seringue bouchée dans laquelle on comprime l'air. Un gaz comme l'air est donc bien de la matière, simplement peu dense et transparente.
Le cours
L'air est un mélange homogène de gaz. On n'y distingue aucun constituant à l'œil, mais il en contient plusieurs. Ses deux composants principaux sont le diazote, à environ 78 %, et le dioxygène, à environ 21 %.
Le dernier pour cent environ regroupe d'autres gaz présents en faibles quantités : surtout de l'argon (près de 0,9 %) et un peu de dioxyde de carbone (environ 0,04 %). L'air étant invisible, on pourrait croire qu'il n'est pas de la matière ; c'est faux : l'air est matériel. Il possède une masse, ce qu'on met en évidence en pesant un ballon dégonflé puis gonflé — le ballon gonflé, qui contient davantage d'air, est plus lourd.
Dans les conditions usuelles de température et de pression, un litre d'air a une masse d'environ 1,3 g. L'air occupe également un volume : il remplit tout l'espace disponible, et l'on peut le comprimer, par exemple dans une seringue bouchée. Ainsi, même invisible, l'air est un mélange de gaz bien réel, qui a une masse et occupe un volume.
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Les erreurs fréquentes
- L'air est un corps pur, puisqu'on ne voit qu'une seule chose (rien).
- L'air est un mélange homogène de plusieurs gaz, surtout du diazote (~78 %) et du dioxygène (~21 %) : on ne les distingue pas, mais ils sont bien plusieurs.
- L'air ne pèse rien puisqu'on ne le voit pas.
- L'air est matériel : il a une masse (un litre d'air a une masse d'environ 1,3 g) et il occupe un volume. On le montre en pesant un ballon avant et après l'avoir gonflé.
Tu maîtrises la notion si…
- Décrire l'air comme un mélange homogène de gaz, principalement le diazote (~78 %) et le dioxygène (~21 %).
- Savoir que l'air contient aussi de faibles quantités d'autres gaz (argon, dioxyde de carbone).
- Expliquer que l'air, bien qu'invisible, est matériel : il a une masse (~1,3 g par litre) et occupe un volume.
Vérifie que tu as compris
Quels sont les deux gaz principaux de l'air ?
Réponse Le diazote (~78 %) et le dioxygène (~21 %)
L'air est un mélange homogène d'environ 78 % de diazote et 21 % de dioxygène, avec de faibles quantités d'autres gaz comme l'argon et le dioxyde de carbone.
On pèse un ballon dégonflé, puis le même ballon bien gonflé : il est plus lourd gonflé. Qu'est-ce que cela montre ?
Réponse Que l'air a une masse
Le ballon gonflé contient plus d'air : sa masse augmente, ce qui prouve que l'air, bien qu'invisible, est matériel et possède une masse (environ 1,3 g par litre).
L'air est-il un corps pur ou un mélange ?
Réponse Un mélange homogène de gaz (surtout diazote et dioxygène)
L'air est un mélange homogène de plusieurs gaz : environ 78 % de diazote et 21 % de dioxygène, plus quelques autres gaz. On ne les distingue pas (homogène), mais ils sont bien plusieurs : ce n'est donc pas un corps pur.
S'entraîner sur cette notion
La scène s'anime pas à pas, la mascotte t'explique, puis tu t'entraînes. Gratuit pour commencer.
Ouvrir cette scène dans Azulma →Les quatre étapes pour maîtriser cette notion
L’air : 78 % de diazote, 21 % de dioxygène, ~1 % d’autres gaz.
Le gaz le plus abondant n’est pas le dioxygène : c’est le diazote (78 %).
Une masse, un volume, plusieurs gaz : matière ET mélange.
Deux faces d’une même idée : le ballon gonflé pèse plus (masse), et l’anneau montre les gaz mêlés (mélange).
La bouteille « vide » est pleine d’air ; le ballon gonflé pèse plus.
Retourne la bouteille sous l’eau : les bulles qui s’échappent prouvent que l’air occupait tout le volume.
En altitude, l’air est raréfié — mais toujours ~21 % de dioxygène.
Les proportions ne changent pas avec l’altitude : c’est la quantité d’air par litre qui diminue.
Dans le même chapitre
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