Brevet 2019 Amérique du Sud : le sujet de sciences et son corrigé

L'épreuve de sciences du brevet, en série générale, dure une heure et réunit deux disciplines parmi la physique-chimie, les sciences de la vie et de la Terre et la technologie, chacune notée sur 25 points et prévue pour environ 30 minutes. Le document proposé ici rassemble la partie de physique-chimie de la session 2019 en Amérique du Sud, avec son corrigé détaillé question par question. Le thème retenu est la chaux dans l'habitat, un matériau utilisé depuis l'Antiquité pour la construction et la confection du mortier.

Le sujet ne demande aucun calcul. Il évalue la lecture d'une formule chimique, la distinction entre transformation physique et transformation chimique, l'interprétation d'un pH et, surtout, la capacité à argumenter un choix à partir de documents. C'est un bon sujet pour vérifier que l'on sait rédiger une réponse justifiée, compétence utile dans toutes les disciplines scientifiques.

Physique-chimie : la chaux dans l'habitat

Le sujet décrit le « cycle de la chaux » à l'aide d'un tableau de trois équations : la calcination du calcaire CaCO3 en chaux vive CaO et dioxyde de carbone, l'extinction de la chaux vive par l'eau, qui donne la chaux éteinte Ca(OH)2, puis la dissolution de la chaux éteinte dans l'eau, qui libère des ions calcium et des ions hydroxyde.

Question 1 : lire des formules chimiques

Avec l'extrait de classification périodique du document 1, il faut trouver les éléments communs au calcaire et à la chaux vive. Les symboles communs sont Ca et O : ce sont le calcium et l'oxygène. Le carbone C n'apparaît que dans le calcaire. Le piège consiste à confondre Ca, un seul symbole, avec le carbone : un symbole commence toujours par une majuscule.

Question 2 : transformation physique ou chimique

L'équation de l'extinction montre que la chaux vive et l'eau disparaissent et qu'une espèce nouvelle se forme, la chaux éteinte. Des espèces chimiques disparaissent, une autre apparaît : il s'agit d'une transformation chimique. Dans une transformation physique, par exemple un changement d'état, les espèces chimiques restent les mêmes. On peut compléter en vérifiant la conservation des atomes : un atome de calcium, deux d'oxygène et deux d'hydrogène de part et d'autre de la flèche.

Question 3 : interpréter le pH de l'eau de chaux

La solution obtenue a un pH compris entre 9,5 et 11,5, donc supérieur à 7 : elle est basique. Pour obtenir tous les points, il faut expliquer pourquoi. L'équation de dissolution montre que la chaux éteinte libère des ions hydroxyde OH⁻ dans l'eau. Une solution est basique quand elle contient plus d'ions hydroxyde que d'ions hydrogène. Relier la valeur du pH aux ions présents, c'est précisément ce que demande le verbe « interpréter ».

Question 4 : choisir un enduit intérieur

Cette question, notée sur 10 points, porte sur les maisons anciennes construites en pierres, sujettes à l'effet de paroi froide. Le document 2 montre qu'un mur nu n'est qu'à 14 °C quand l'air intérieur est à 20 °C. L'objectif est double : garder une température intérieure constante et maintenir le taux d'humidité, en laissant passer la vapeur d'eau et en absorbant l'humidité de l'air.

La méthode consiste à prendre les critères un par un dans le tableau du document 3. Les trois enduits ont une conductivité thermique moyenne, plus faible que celle du mur nu : ce critère ne permet pas de choisir. L'enduit de ciment a une forte résistance à la diffusion de vapeur d'eau : il bloque la vapeur et doit être éliminé. Restent la chaux et le mélange chaux-chanvre, qui laissent passer la vapeur ; le chaux-chanvre a la capacité la plus forte à absorber l'humidité. La réponse attendue est donc l'enduit de chaux-chanvre. Le piège est de croire qu'une résistance « forte » est toujours une qualité : les définitions placées sous le tableau permettent d'éviter cette erreur.

Gérer son temps sur une heure

Le jour de l'épreuve, les deux disciplines se partagent l'heure : compte environ 30 minutes pour chacune. Sur cette partie de physique-chimie, les trois premières questions sont courtes et peuvent être traitées en une dizaine de minutes si l'on connaît son cours. Garde le reste du temps pour la question 4, qui rapporte le plus de points et demande une rédaction organisée : un paragraphe par critère, puis une conclusion qui nomme un seul enduit. Pense à lire tous les documents, y compris les notes sous les tableaux, avant de commencer à rédiger.

Conclusion

Ce sujet de 2019 rappelle qu'une partie de physique-chimie du brevet peut rapporter beaucoup de points sans aucun calcul, à condition de citer les documents et de justifier chaque affirmation. Entraîne-toi à le traiter en temps limité, puis compare ta copie avec le corrigé : repère les justifications qui te manquaient, en particulier sur l'interprétation du pH et sur l'argumentation du choix de l'enduit.