Chimie Générale - 1er Cours

Les atomes sont des entités chimiques identifiables par leur nombre de protons dans le noyau. Si le nombre de neutrons varie, il s'agit d'un isotope du même élément.

Les atomes sont constitués d'un noyau, contenant des protons et des neutrons, autour duquel gravitent des électrons. Le nombre d'électrons est généralement égal au nombre de protons.

La masse atomique d'un atome représente la somme des masses de ses protons et neutrons. On utilise l'unité de masse atomique (u) pour la mesurer.

La masse molaire atomique d'un élément est la masse d'une mole de cet élément, exprimée en g/mol. Elle est généralement proche du nombre de nucléons de l'élément.

Le nombre d'Avogadro (NA) est le nombre d'entités (atomes, molécules, ions) présentes dans une mole. Il vaut environ 6,022 x 10^23.

Une mole représente une quantité définie d'une substance, contenant un nombre d'Avogadro d'entités (atomes, molécules, ions).

La masse molaire d'une molécule est la somme des masses molaires atomiques de tous les atomes qui composent la molécule.

Les radionucléides désignent les atomes qui possèdent un noyau instable et tendent à se décomposer en émettant des rayonnements. Cette instabilité peut être naturelle ou artificielle.

Une liaison chimique est plus stable que les atomes séparés. La force d'une liaison dépend du rayon atomique, du nombre d'électrons sigma, de la multiplicité des liaisons, de l'électronégativité des éléments, de la polarité de la molécule et de l'encombrement stérique.

La rupture d'une liaison nécessite de fournir de l'énergie, tandis que la formation d'une liaison libère de l'énergie.

Un dipôle est constitué de deux charges égales et opposées séparées par une distance. Il est caractérisé par son moment dipolaire, qui dépend de la charge partielle et de la distance entre les pôles.

Les molécules polaires possèdent des charges partielles qui créent des forces d'attraction électrostatique entre elles, appelées forces intermoléculaires.

Les forces de Van der Waals sont des interactions électriques faibles qui s'exercent entre les molécules ayant un moment dipolaire.

Les liaisons hydrogène sont des interactions fortes qui s'établissent entre un atome d'hydrogène lié à un atome électronégatif et un atome électronégatif d'une autre molécule.

Le nombre quantique magnétique, noté m, décrit l'orientation spatiale de l'orbitale atomique dans l'espace. Il peut prendre des valeurs entières allant de -l à +l, y compris 0.

Le spin d'un électron est un moment cinétique intrinsèque qui correspond à un moment magnétique. Il ne peut prendre que deux valeurs: +1/2 et -1/2, représentées par des flèches ascendantes et descendantes.

Le principe d'Aufbau décrit le processus de remplissage des orbitales atomiques par les électrons. Les électrons occupent d'abord les orbitales de plus basse énergie et ensuite celles de plus haute énergie.

Le principe d'exclusion de Pauli stipule qu'un atome ne peut pas avoir deux électrons ayant les quatre mêmes nombres quantiques (n, l, ml, ms). Cela signifie qu'une orbitale ne peut contenir au maximum que deux électrons, avec des spins opposés.

La règle de Hund stipule que les électrons se placent d'abord un par un dans chaque orbitale d'une sous-couche, avec des spins parallèles, avant de s'apparier dans la même orbitale.

La règle de Klechkowski, aussi appelée règle de la diagonale, établit l'ordre de remplissage des orbitales en fonction de la somme n+l. Les orbitales avec la plus faible somme n+l sont remplies en premier. En cas d'égalité, l'orbitale avec la plus petite valeur de n sera remplie en premier.

La configuration électronique d'un atome représente la distribution des électrons parmi les différentes orbitales atomiques. Elle est généralement représentée sous la forme 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶...

L'hybridation est un processus qui permet de combiner des orbitales atomiques pures pour former des orbitales hybrides. Ces orbitales hybrides ont des formes et des énergies différentes des orbitales atomiques de départ.

Le passage d'un état liquide à un état gazeux. Les molécules les plus énergétiques quittent le liquide.

La pression exercée par la vapeur d'un liquide en équilibre avec sa phase liquide à une température donnée.

La température à laquelle un liquide se transforme en solide, à une pression donnée.

La quantité de chaleur nécessaire pour faire fondre une mole d'un solide à son point de fusion.

L'état d'un liquide refroidi en dessous de son point de congélation sans se solidifier.

Un solide dont les atomes ou molécules sont disposés de manière aléatoire et désorganisée.

Un solide dont les atomes ou molécules sont disposés dans un réseau tridimensionnel ordonné et répétitif.

Les forces qui maintiennent les atomes ou molécules d'un solide ensemble.

La variation de la concentration d'un produit ou la diminution de la concentration d'un réactif par unité de temps.

Une réaction chimique où les réactifs réagissent simultanément pour donner directement les produits sans former d'espèces intermédiaires.

Exprime la vitesse d'une réaction chimique en fonction des concentrations des réactifs.

Indique le nombre d'entités chimiques impliqués dans une réaction élémentaire.

Une réaction qui se déroule en une étape, où la vitesse de réaction est proportionnelle à la concentration du réactif.

La constante de vitesse, spécifique à chaque réaction dans la loi de vitesse.

Le temps nécessaire à la consommation de la moitié des réactifs.

Une relation qui permet de déterminer la constante de vitesse d'une réaction d'ordre 1.

La demi-vie est le temps nécessaire pour que la concentration d'un réactif diminue de moitié. La demi-vie d'un radio-isotope est le temps nécessaire pour que la moitié des atomes radioactifs se désintègrent.

La vitesse d'une réaction chimique correspond à la variation de la concentration d'un réactif ou d'un produit par unité de temps. Elle est généralement exprimée en moles par litre et par seconde (mol/L/s).

L'ordre d'une réaction est la somme des exposants des concentrations des réactifs dans l'expression de la vitesse. Une réaction d'ordre 1 dépend de la concentration d'un seul réactif, tandis qu'une réaction d'ordre 2 dépend de la concentration de deux réactifs.

L'énergie d'activation correspond à l'énergie minimale que doivent posséder les molécules réactives pour se transformer en produits. Elle est la différence d'énergie entre l'état initial et l'état de transition, un état intermédiaire instable.

L'enthalpie de réaction est la chaleur échangée pendant une réaction chimique à pression constante. Elle est positive si la réaction est endothermique (absorbe la chaleur) et négative si elle est exothermique (libère de la chaleur).

Un catalyseur est une substance qui accélère la vitesse d'une réaction chimique sans être consommée dans le processus.

La catalyse est le processus d'accélération d'une réaction chimique en utilisant un catalyseur.

Un catalyseur homogène est un catalyseur qui se trouve dans la même phase que les réactifs. Un catalyseur hétérogène est un catalyseur qui se trouve dans une phase différente de celle des réactifs. Un catalyseur enzymatique est une enzyme qui catalyse une réaction biochimique.