Chapitre 7 – Structure de la matière | 2nde Bac Pro | Physique-Chimie | ⏱ 30 min
Dernière mise à jour : 15 août 2026, 13:10
Léa, agenceuse chez Mobilier Sain à Vannes, conçoit une chambre d'enfant. Les parents demandent du mobilier « sans émissions chimiques » pour préserver la santé de leur bébé. Léa doit comprendre quels panneaux dégagent du formaldéhyde, une molécule classée cancérogène par l'OMS depuis 2004.
Les panneaux dérivés du bois (MDF, aggloméré, contreplaqué) sont fabriqués en collant des copeaux ou fibres de bois avec des résines. Les colles les plus courantes sont à base de :
Avec le temps et l'humidité, ces colles libèrent progressivement du formaldéhyde dans l'air intérieur.
| Classe | Émission max (mg/m³ d'air) | Usage |
|---|---|---|
| E2 | > 0,124 | Industriel uniquement (interdit habitation en France) |
| E1 (norme EU) | 0,1 | Habitation classique (mais exposition cumulée) |
| E0 / CARB Phase 2 | 0,05 | Chambre, école, hôpital |
| F**** (japonais) ou No-Added-Formaldehyde | 0,03 ou nul | Crèche, néonatalogie, ultra-sensible |
a) Combien d'atomes au total dans une molécule de formaldéhyde HCHO ?
b) Combien d'éléments chimiques différents dans cette molécule ?
c) Citer 3 colles utilisées en menuiserie selon leur niveau d'émission.
a) 4 atomes (2 H + 1 C + 1 O).
b) 3 éléments différents : H, C, O.
c) UF (très émissive) → MUF (intermédiaire) → PMDI (sans formaldéhyde, écolo mais cher).
La formule du formaldéhyde peut s'écrire CH₂O. Donner le nombre d'atomes de chaque élément chimique dans une molécule, puis le nombre total d'atomes.
CH₂O contient : 1 atome de carbone (C), 2 atomes d'hydrogène (H) et 1 atome d'oxygène (O).
Nombre total d'atomes : 1 + 2 + 1 = 4 atomes. C'est bien la même molécule que HCHO, écrite autrement.
Léa hésite entre 3 panneaux pour la chambre d'enfant :
Lequel(s) sont conformes pour une chambre d'enfant (limite E0 = 0,05) ?
Limite E0 : 0,05 mg/m³. Comparons :
Pour respirer 8 h dans la chambre, le bébé respire en moyenne 0,3 m³ d'air par heure.
Calculer la masse de formaldéhyde inhalée en 8 h pour chaque panneau (A, B, C).
Volume d'air respiré : 0,3 × 8 = 2,4 m³.
Le bois massif (chêne, hêtre, pin) ne contient pas de colle. Mais il dégage naturellement du formaldéhyde dans l'air, de 0,003 à 0,01 mg/m³.
Comparer cette émission à celle des panneaux. Le bois massif est-il « zéro émission » ?
Émission naturelle du bois massif : 0,003-0,01 mg/m³ → 2 à 7 fois moins que le panneau C (0,02), 12 à 40 fois moins que le panneau A (0,12).
Le bois massif n'est donc pas « zéro » mais largement plus sain. Pour une chambre d'enfant idéale : bois massif >> MDF NAF > MDF E0 > MDF E1.
Les panneaux émettent surtout les premiers mois après pose. Pourquoi est-il recommandé d'aérer plusieurs heures par jour les nouvelles installations ?
Le formaldéhyde libéré par les colles s'accumule dans l'air si la pièce est fermée. L'aération renouvelle l'air et évacue les COV. Recommandations ANSES : aérer 2 × 10 minutes par jour minimum, plus longtemps les premiers mois après livraison de mobilier neuf.
L'émission diminue avec le temps (loi exponentielle décroissante) : après 6 mois, le panneau émet typiquement 50 % de moins qu'au départ ; après 1 an, 70-80 % de moins.
Le panneau A coûte 18 €/m², B = 28 €/m², C = 42 €/m². Pour 12 m² de mobilier de chambre :
a) Calculer le surcoût C par rapport à A.
b) Sachant qu'une visite chez un allergologue coûte 80 €, est-ce un investissement raisonnable ?
a) Surcoût : (42 − 18) × 12 = 24 × 12 = 288 € de plus pour le panneau C.
b) 288 € = environ 3,6 visites chez l'allergologue (80 € l'une). Pour la santé d'un enfant qui passera 10 h/jour dans cette chambre pendant 5-10 ans, l'investissement est très raisonnable. Le formaldéhyde est notamment associé à l'asthme infantile et aux allergies respiratoires.
Léa rédige un email aux parents pour leur expliquer son choix. Rédiger en 4-5 lignes en évitant les termes trop techniques.
« Bonjour, pour la chambre de votre bébé, je vous propose des panneaux MDF de classe E0/NAF (No-Added-Formaldehyde). Ces panneaux utilisent une colle écologique sans formaldéhyde, contrairement au MDF standard qui peut émettre des vapeurs irritantes pendant plusieurs mois. C'est plus cher (≈ 290 € de plus pour la chambre), mais cela réduit fortement l'exposition et protège la santé respiratoire de votre enfant. Je vous conseille tout de même d'aérer la chambre 2 × 10 minutes par jour les 3 premiers mois pour évacuer toute trace de COV résiduel. »
La molécule de formaldéhyde CH₂O peut être représentée par sa formule développée, qui montre tous les atomes et toutes les liaisons : l'atome de carbone (C) est au centre, relié à 2 atomes d'hydrogène (H) par 2 liaisons simples et à 1 atome d'oxygène (O) par une double liaison.
a) Dessiner la formule développée de CH₂O en plaçant le carbone au centre.
b) Combien de liaisons relient le carbone aux autres atomes ? Combien d'atomes en tout ?
a) Formule développée : les 2 atomes H et l'atome O sont reliés au carbone central.
H
|
H — C = O
b) Le carbone est relié par 3 liaisons (2 liaisons simples C–H et 1 double liaison C=O). La molécule compte au total 4 atomes : 1 C, 2 H et 1 O — les mêmes éléments que dans l'écriture HCHO.
📚 Cette activité s'appuie sur §1 (L'atome), §2 (Les éléments chimiques), §4 (Les molécules) et §6 (Applications en atelier) de la leçon Ch07.