I. Les substances naturelles et les substances synthétiques
Une substance naturelle est une substance présente dans la nature, sans intervention de l’être humain : le bois, le pétrole brut, le sel ou encore le dioxygène de l’air en sont des exemples.
Une substance synthétique est une substance fabriquée par l’être humain, en laboratoire ou en usine, à partir de réactions chimiques. On distingue deux catégories : les substances synthétiques reproduites, identiques à une substance déjà présente dans la nature (dioxygène synthétique, dioxyde de carbone synthétique), et les substances synthétiques artificielles, qui n’existent pas à l’état naturel (matières plastiques, peintures, médicaments, verre).
II. Comment fabrique-t-on des substances synthétiques ?
Préparation du dioxygène. Une solution de permanganate de potassium acidifiée réagit avec de l’eau oxygénée (peroxyde d’hydrogène) : la solution change de couleur et un gaz se dégage, le dioxygène O2 — un exemple de substance synthétique reproduite.
La distillation du pétrole brut. Le pétrole brut est chauffé à environ 370 °C, ce qui le transforme en vapeur. Dans une colonne de distillation, cette vapeur se sépare par condensation en plusieurs fractions selon leur légèreté : du plus léger (en haut) au plus lourd (en bas), on obtient le gaz domestique, l’essence, le kérosène, le gasoil (diesel), le naphta (utilisé pour fabriquer plastiques, peintures, caoutchouc, tissus) et enfin le bitume, le plus lourd.
III. Qu’est-ce que la pollution de l’air ?
La pollution de l’air est la présence, dans l’air, de substances solides, liquides ou gazeuses en quantités pouvant présenter un danger pour l’être humain, les êtres vivants ou l’environnement.
Elle a des sources naturelles : tempêtes de sable (particules de poussière soulevées par le vent), éruptions volcaniques (cendres et divers gaz) et feux de forêt (qui produisent surtout du dioxyde de carbone CO2).
Elle a aussi des sources humaines : les transports (véhicules), qui émettent monoxyde de carbone CO, dioxyde de carbone CO2 et hydrocarbures ; et les usines (cimenteries, raffineries, usines d’engrais), qui rejettent oxydes de soufre (SO2, SO3), oxydes d’azote (NO2, NO) et des fumées.
IV. Les conséquences de la pollution de l’air
L’effet de serre. L’augmentation du dioxyde de carbone CO2 dans l’atmosphère renforce l’effet de serre et provoque un réchauffement de la planète, avec des risques de changements climatiques (désertification, fonte des glaces, montée du niveau de la mer).
Les pluies acides. Le dioxyde de soufre SO2 réagit avec la vapeur d’eau de l’atmosphère et retombe sous forme de pluies acides, qui endommagent les bâtiments, les forêts et les écosystèmes aquatiques.
La santé. La pollution de l’air provoque des difficultés respiratoires, de l’asthme, des allergies, et peut favoriser des cancers et des maladies cardiovasculaires.
V. Synthèse
Les substances naturelles existent dans la nature sans intervention humaine, tandis que les substances synthétiques sont fabriquées par l’être humain (reproduites ou artificielles), notamment par des procédés comme la préparation du dioxygène ou la distillation du pétrole. La pollution de l’air, d’origine naturelle ou humaine, a des conséquences graves : effet de serre, pluies acides, problèmes de santé. Pour la limiter, on peut privilégier les énergies renouvelables (solaire, éolien), bien entretenir les moteurs des véhicules et préserver les espaces verts.
Exercice d’application
Exercice 1. Distingue une substance naturelle d’une substance synthétique, en donnant un exemple de chaque.
Exercice 2. Cite les deux catégories de substances synthétiques et donne un exemple de chacune.
Exercice 3. Décris en une phrase le principe de la distillation du pétrole, puis cite dans l’ordre, du plus léger au plus lourd, trois fractions obtenues.
Exercice 4. Cite deux sources naturelles et deux sources humaines de pollution de l’air.
Exercice 5. Explique en une phrase ce qu’est l’effet de serre et cite une de ses conséquences.
Corrigés
Corrigé 1. Une substance naturelle existe dans la nature sans intervention humaine (ex. le pétrole brut) ; une substance synthétique est fabriquée par l’être humain en laboratoire ou en usine (ex. les matières plastiques).
Corrigé 2. Les substances synthétiques reproduites, identiques à une substance naturelle (ex. dioxygène synthétique) ; et les substances synthétiques artificielles, qui n’existent pas dans la nature (ex. les matières plastiques).
Corrigé 3. Le pétrole brut est chauffé, puis ses vapeurs se séparent par condensation en fractions selon leur légèreté. Du plus léger au plus lourd : gaz domestique, essence, kérosène (l’ordre peut aussi continuer avec gasoil, naphta, bitume).
Corrigé 4. Sources naturelles : tempêtes de sable, éruptions volcaniques (ou feux de forêt). Sources humaines : transports (véhicules), usines (cimenteries, raffineries).
Corrigé 5. L’effet de serre est le réchauffement de la planète provoqué par l’augmentation du dioxyde de carbone CO2 dans l’atmosphère ; une conséquence possible est la fonte des glaces (ou la désertification, ou la montée du niveau de la mer).
