Fiche de révision : Sécurité routière et chimie

📋 Plan du Cours

1. Mesure des gaz et quantité de matière
2. Fonctionnement chimique de l’airbag
3. Principe chimique de l’alcootest
4. Détection des substances illicites

📖 1. Mesure des gaz et quantité de matière

★ À maîtriser

📐 Formule — Le volume du gaz V et sa quantité de matière n sont reliés par la relation $V = nV_m$, où V_m est le volume molaire en L·mol⁻¹, V le volume du gaz en L et n la quantité de matière en mol.

• Un gaz produit par une transformation chimique peut être recueilli par déplacement d’eau, puis son volume peut être mesuré.

Compléments

📐 Formule — Pour un solide, la quantité de matière vérifie $m = nM$, où m est la masse, n la quantité de matière et M la masse molaire en g·L⁻¹ selon le cours.

📐 Formule — Pour un liquide, la quantité de matière vérifie $n = CV$, où C est la concentration et V le volume de la solution en L.

📖 2. Fonctionnement chimique de l’airbag

★ À maîtriser

• L’airbag du volant comprend un sac d’air d’environ 67 L, un support, un générateur et un cache.

• Lors d’un accident, le calculateur amorce le générateur, un courant chauffe un fil métallique, le fil amorce la pastille explosive, la charge pyrotechnique brûle et le gaz produit gonfle le sac.

📐 Formule — La combustion de l’azoture de sodium est représentée par l’équation $2\,\mathrm{NaN_3(s)} \rightarrow 2\,\mathrm{Na(s)} + 3\,\mathrm{N_2(g)}$.

• La durée séparant le choc du gonflage de l’airbag est au plus égale à 0,1 seconde.

Compléments

• Le diazote presque pur produit par la réaction avec l’oxydant gonfle le sac de l’airbag.

💡 Astuce mémo

Choc → allumage → combustion → production de diazote → gonflage

📖 3. Principe chimique de l’alcootest

★ À maîtriser

• Après ingestion, l’alcool passe rapidement dans le sang en environ une demi-heure, 90 % est détruit par le foie et le reste est éliminé par la peau, l’urine et les poumons.

📌 En France, la concentration massique maximale d’éthanol autorisée dans le sang d’un automobiliste est inférieure à $C_{m\,max} = 0{,}50\,\mathrm{g\cdot L^{-1}}$.

• Dans un éthylotest chimique, l’air expiré traverse un tube contenant des ions dichromate orange qui s’oxydent avec l’éthanol et se transforment en ions chrome verts.

Compléments

• La masse d’éthanol contenue dans un litre de sang est deux mille fois supérieure à celle contenue dans un litre d’air expiré.

📐 Formule — La réaction entre l’éthanol A et les ions dichromate est représentée par $3\,\mathrm{A} + 2\,\mathrm{Cr_2O_7^{2-}} + 16\,\mathrm{H^+} \rightarrow 3\,\mathrm{B} + 4\,\mathrm{Cr^{3+}} + 11\,\mathrm{H_2O}$.

💡 Astuce mémo

Dichromate orange → chrome vert

📖 4. Détection des substances illicites

🔑 Notions clés & Définitions

• Spectrométrie de masse : Technique physique d’analyse permettant de détecter et d’identifier des molécules par mesure de leur masse et de caractériser leur structure chimique.

★ À maîtriser

📌 Les tests fondés sur un changement de couleur sont qualitatifs : ils détectent une substance illicite mais ne permettent ni d’identifier sa molécule ni d’évaluer sa quantité.

• La spectrométrie de masse sépare en phase gazeuse des molécules chargées, c’est-à-dire des ions, selon leur rapport masse/charge m/q, puis les détecte rapidement.

Compléments

• Le temps de détection en spectrométrie de masse est très rapide.

💡 Astuce mémo

Test colorimétrique qualitatif ≠ spectrométrie de masse quantitative et structurale

📊 Tableaux de synthèse

Tests colorimétriques et spectrométrie de masse