Brevet 2019 Amérique du Sud : la chaux dans l'habitat

La partie de physique-chimie de ce sujet, notée sur 25 points pour 30 minutes, s'intéresse à un matériau utilisé depuis l'Antiquité : la chaux. Le sujet présente le « cycle de la chaux » sous la forme d'un tableau de trois équations de réaction (calcination du calcaire, extinction de la chaux vive, dissolution de la chaux éteinte), puis s'appuie sur un extrait de la classification périodique, un schéma en coupe d'un mur en pierres et un tableau de propriétés de différents enduits. Quatre questions, sans aucun calcul, testent surtout la lecture de formules et l'argumentation.

Question 1 : les éléments chimiques communs

Il faut comparer les formules CaCO3 et CaO. Les symboles communs sont Ca et O ; le document 1 indique qu'il s'agit du calcium et de l'oxygène. Le piège est de lire Ca comme du carbone suivi d'une autre lettre : un symbole commence toujours par une majuscule, et le carbone C n'est présent que dans le calcaire.

Question 2 : transformation physique ou chimique

L'équation de l'extinction montre que la chaux vive CaO et l'eau disparaissent et qu'une espèce nouvelle apparaît, la chaux éteinte Ca(OH)2. Des espèces chimiques disparaissent et une autre se forme : c'est une transformation chimique. Dans une transformation physique, comme un changement d'état, les espèces restent les mêmes. On peut aussi vérifier que les atomes se conservent : un atome de calcium, deux d'oxygène et deux d'hydrogène de chaque côté.

Question 3 : interpréter la valeur du pH

Un pH compris entre 9,5 et 11,5 est supérieur à 7 : la solution est basique. Mais le verbe « interpréter » demande la cause. L'équation de dissolution montre que la chaux éteinte libère des ions calcium et des ions hydroxyde OH⁻. Ce sont ces ions hydroxyde, plus nombreux que les ions hydrogène, qui rendent la solution basique. Se contenter de dire « basique » fait perdre des points.

Question 4 : choisir le bon enduit

C'est la question la plus lourde, sur 10 points. Il faut d'abord lister les critères de l'énoncé : garder une température intérieure constante, laisser passer la vapeur d'eau et absorber l'humidité de l'air. Le document 2 montre l'effet de paroi froide : le mur nu n'est qu'à 14 °C quand l'air de la pièce est à 20 °C. D'après le document 3, les trois enduits ont tous une conductivité thermique moyenne, ce critère ne les départage donc pas. Le ciment résiste fortement à la diffusion de vapeur d'eau : il est éliminé. Entre la chaux et le mélange chaux-chanvre, ce dernier absorbe le mieux l'humidité. L'enduit à choisir est donc l'enduit de chaux-chanvre. Attention : ici, une résistance « forte » est un défaut, d'où l'intérêt de lire les définitions sous le tableau.

Conseils pour réussir

Pour une question d'argumentation, prends un critère à la fois, cite le document qui le renseigne et élimine les propositions qui ne conviennent pas, avant de conclure en nommant un seul choix. Pour une équation de réaction, compare toujours ce qu'il y a avant et après la flèche. Enfin, un pH ne s'interprète jamais seul : relie-le aux ions présents dans la solution.