Cours de Chimie PDF

CHAPITRE 1 Structure atomique et particules subatomiques Quelles sont les trois particules subatomiques qui composent un atome et quelles sont leurs charges respectives? Définir ce qu'est un nucléon et quelles particules le composent. Comment calcule-t-on la charge d'une p...

CHAPITRE 1 Structure atomique et particules subatomiques Quelles sont les trois particules subatomiques qui composent un atome et quelles sont leurs charges respectives? Définir ce qu'est un nucléon et quelles particules le composent. Comment calcule-t-on la charge d'une particule ? Si un atome a plus d'électrons que de protons, quelle sera sa charge? Qu'est-ce que le numéro atomique (Z) et que représente-t-il ? Qu'est-ce que le nombre de masse (A) et comment est-il calculé ? Expliquer la différence entre un atome et un ion. Si un atome d'aluminium perd trois électrons, quelle est la charge de l'ion résultant ? Qu'est-ce qu'un cation? Qu'est-ce qu'un anion? Isotopes Définir ce qu'est un isotope. Qu'est-ce qui différencie les isotopes d'un même élément ? Comment calcule-t-on la masse atomique relative moyenne d'un élément, en tenant compte de ses isotopes? Qu'est-ce qu'un isotope instable et comment se transforme-t-il? Tableau périodique Comment les éléments sont-ils classés dans le tableau périodique ? Que représentent les lignes (périodes) dans le tableau périodique? Que représentent les colonnes (familles) dans le tableau périodique ? Citer les éléments majeurs de l'organisme et leur proportion dans la masse corporelle. Donner des exemples d'éléments mineurs importants pour l'organisme. Donner des exemples d'oligoéléments et préciser leur rôle dans l'organisme. Qu'est ce que le caractère métallique ? Comment varie-t-il dans le tableau périodique? Qu'est-ce que l'électronégativité et comment varie-t-elle dans le tableau périodique? Modèles atomiques Décrire brièvement le modèle atomique de Bohr. Qu'est-ce qu'un état stationnaire selon le modèle de Bohr ? Comment un électron émet-il ou absorbe-t-il de l'énergie selon le modèle de Bohr ? Qu'est ce que la règle de l'octet? Comment le modèle des orbitales diffère-t-il du modèle de Bohr ? Définir les quatre nombres quantiques et leur rôle dans la description des orbitales atomiques. Combien d'électrons peuvent contenir les couches K, L, M, et N ?  Énoncer le principe d'exclusion de Pauli. Énoncer la règle de Hund. Comment détermine t-on l'ordre de remplissage des électrons dans les orbitales selon la règle de Klechkowski? Écrire la configuration électronique du chlore (Cl), du gallium (Ga) et du carbone (C). Définir les électrons de valence et les électrons de cœur. Quel est leur rôle? Comment les électrons de valence influencent-ils les propriétés chimiques d'un élément? Qu'est-ce que le modèle de Lewis? Qu'est-ce que le rayon atomique et comment varie-t-il dans le tableau périodique? Pourquoi l'énergie d'un système d'atomes diminue-t-elle lorsque les atomes se rapprochent? CHAPITRE 2: Liaisons chimiques et géométrie moléculaire Pourquoi les atomes se lient-ils entre eux pour former des molécules? De quoi dépendent les liaisons chimiques ? Qu'est-ce que l'électronégativité et comment influence-t-elle les liaisons chimiques? Comment les électrons de valence sont-ils représentés dans le modèle de Lewis? Qu'est-ce que la règle de l'octet et comment s'applique-t-elle à la formation des liaisons chimiques? Qu'est-ce que la valence d'un atome et comment est-elle déterminée? Décrire la formation d'une liaison ionique. Donner un exemple. Qu'est-ce qu'une liaison métallique et comment les électrons sont-ils impliqués? Comment identifier un composé ionique à partir de sa formule chimique? Qu'est-ce qu'une liaison covalente et comment se forme-t-elle? Expliquer la différence entre une liaison covalente pure et une liaison covalente polarisée. Comment le degré de polarité d'une liaison est-il déterminé? Quelle est la différence entre une réaction de dissociation et une réaction d'ionisation? Qu'est-ce qu'un électrolyte et comment est-il lié aux composés ioniques et covalents? Décrire la liaison covalente dative. Qu'est-ce qu'un complexe de coordination? Quels sont les deux facteurs qui influencent la géométrie moléculaire? Comment les doublets libres influencent-ils la géométrie moléculaire? Quelles sont les géométries moléculaires possibles pour un atome central ayant 2, 3 ou 4 groupes d'électrons?  Qu'est-ce que le moment dipolaire et comment est-il lié à la polarité des molécules? Comment déterminer si une molécule est polaire en utilisant sa structure de Lewis, sa géométrie et les moments dipolaires? Donner des exemples de molécules polaires et non polaires. Forces intermoléculaires Qu'est-ce qu'une force intermoléculaire et comment diffère-t-elle d'une force de liaison? Décrire les forces de dispersion de London. Comment les forces de dispersion sont-elles liées au nombre d'électrons dans une molécule? Décrire les forces dipôle-dipôle (Keesom). Qu'est-ce qu'un pont hydrogène et quelles sont les conditions pour qu'il se forme? Comment les forces intermoléculaires influencent-elles les propriétés des substances (température d'ébullition, solubilité, etc.)? Qu'est-ce que la miscibilité et comment est-elle liée à la polarité des molécules? Expliquer la différence entre les forces de cohésion dans les composés ioniques et les forces de Van Der Waals. CHAPITRE 3: La Mole et Masse Molaire Définir la mole et préciser son unité. Quelle est la valeur du nombre d'Avogadro et que représente-t-il ?. Calculer le nombre d'atomes de cuivre dans 2,45 mol de cuivre. Définir la masse molaire et préciser son unité. Comment la masse molaire d'un élément est-elle liée à sa masse atomique ?. Calculer la masse molaire de CO2. Comment calculer la quantité de carbone (en mol) contenue dans 0,0265 g de carbone. Comment calculer la masse molaire d'un sel hydraté comme Na2S2O3.5H2O ?. Quelle est la relation entre le nombre de moles, la masse et la masse molaire? Volume Molaire et Loi des Gaz Parfaits Définir le volume molaire et préciser son unité. Quelle est la valeur du volume molaire dans les Conditions Normales de Température et de Pression (CNTP) ?. Quelle est la valeur du volume molaire dans les Conditions Standards de Température et de Pression (CSTP) ?. Énoncer la loi des gaz parfaits et préciser les unités de chaque variable.  Calculer le volume d'un gaz en utilisant la loi des gaz parfaits, étant donné le nombre de moles, la température et la pression. Quelle est la valeur de la constante des gaz parfaits R, en différentes unités ?. Rapports Stœchiométriques et Réactions Chimiques Qu'est-ce qu'un rapport stœchiométrique?. Comment déterminer la masse de chlore dans une masse donnée de CCl2F2 en utilisant les rapports stœchiométriques ?. Comment déterminer la masse de glucose contenant une masse donnée de carbone en utilisant les rapports stœchiométriques ?. Qu'est-ce qu'une réaction chimique?. Qu'est-ce qu'une équation chimique?. Quelles informations les coefficients dans une équation chimique équilibrée fournissent-ils ?. Comment la stœchiométrie peut-elle être utilisée pour prédire les quantités de produits formés ?. Comment la stœchiométrie peut-elle être utilisée pour prédire les quantités de réactifs nécessaires?. Que sont les conditions stœchiométriques?. Que sont les conditions non-stœchiométriques?. Dans une réaction avec un réactif limitant et un réactif en excès, comment identifier le réactif limitant et le réactif en excès?. Comment les quantités de produits formés sont-elles affectées par les proportions stœchiométriques?. Rendement Définir le rendement d'une réaction. Comment le rendement d'une réaction est-il calculé ?. Comment la quantité de produit théorique est-elle calculée ?. Comment la quantité de produit réelle est-elle obtenue ?. Problèmes Stœchiométriques Quelles sont les étapes à suivre pour résoudre un problème stœchiométrique ?. Application : Calculer la masse d'eau et le volume de N2 (CNTP) produits par la combustion de 3,2 kg d'hydrazine. Application : Déterminer le volume de phosphine obtenu dans les CNTP lors de la réaction de 20,0 g de phosphore (P4) et 50,0 g de NaOH. Application: Déterminer le réactif limitant, la masse théorique de Ti et le rendement de la réaction de 24,0 kg de C avec 88,2 kg de TiO2 qui produit 42,8 kg de Ti. Application: Calculer la masse molaire d'un composé gazeux, étant donné sa masse, son volume, sa température et sa pression. CHAPITRE 4: Solutions et leurs Composants Qu'est-ce qu'une solution et quels sont ses composants principaux ? Définir le solvant et le soluté dans une solution. Qu'est-ce qu'une solution aqueuse ? Donner un exemple. La solubilité d'une substance dépend de quoi ? Comment les forces intermoléculaires influencent-elles la solubilité ? Expliquer le principe "qui se ressemble s'assemble" en relation avec la solubilité. Définir la concentration molaire (molarité) et préciser son unité. Comment calculer la concentration molaire d'une solution ? Si une solution de chlorure de sodium a une concentration de 0,150 mol/L, que signifie cette valeur? Définir la concentration massique et préciser son unité. Comment calculer la concentration massique d'une solution? Si une solution d'ion calcium a une concentration de 0,09 g/L, que signifie cette valeur? Quelles sont les autres unités de concentration possibles ? Comment convertir la concentration molaire en concentration massique ? Qu'est-ce que le pourcentage massique ? Si une solution d'acide chlorhydrique est à 36 g%, que signifie cette valeur? Qu'est-ce que la partie par million (ppm) ? Si une solution aqueuse contient 15 ppm d'ion potassium, que signifie cette valeur? Qu'est-ce que la partie par milliard (ppb) ? Si une solution aqueuse contient 30 ppb d'arsenic, que signifie cette valeur ? Qu'est-ce que le pourcentage volumique ? Si une solution aqueuse d'éthanol est à 8% par volume, que signifie cette valeur ? Comment calculer la masse de soluté nécessaire pour préparer une solution de concentration donnée à partir d'un soluté solide ? Préparation des Solutions Qu'est-ce qu'une dilution ? Comment la quantité de soluté est-elle affectée lors d'une dilution ? Énoncer la relation entre les concentrations et les volumes initiaux et finaux lors d'une dilution. Comment préparer 3,00 L de solution de CaCl2 0,500 mol/L à partir d'une solution mère 10,0 mol/L ? Définir le facteur de dilution (FD). Comment le facteur de dilution est-il calculé? Solutions Colloïdales Qu'est-ce qu'une solution colloïdale ? Comment les protéines se dissolvent-elles dans l'eau ?  Comment les huiles et les graisses peuvent-elles être rendues hydrosolubles ? Qu'est-ce qu'un agent tensio-actif ou surfactant? Diffusion et Osmose Définir le processus de diffusion. Comment les molécules de soluté se déplacent-elles lors de la diffusion ? Quand la diffusion s'arrête-t-elle ? Définir le processus d'osmose. Qu'est-ce qu'une membrane semi-perméable ? Comment l'eau se déplace-t-elle à travers une membrane semi-perméable lors de l'osmose ? Que se passe-t-il si une cellule est placée dans une solution moins concentrée que son liquide intracellulaire ? Que se passe-t-il si une cellule est placée dans une solution plus concentrée que son liquide intracellulaire ? Qu'est-ce que la pression osmotique ? Comment la concentration en eau influence-t-elle la pression osmotique? Qu'est-ce qu'une solution isotonique? Donner un exemple. Qu'est-ce qu'une solution hypertonique? Donner un exemple. Qu'est-ce qu'une solution hypotonique? Donner un exemple. Osmolarité Définir l'osmolarité et son unité. Comment calculer l'osmolarité d'une solution de glucose ? Comment calculer l'osmolarité d'une solution de NaCl ? Comment calculer l'osmolarité d'une solution de CaCl2 ? Quelle est l'osmolarité approximative des liquides intra- et extracellulaires ? Comment l'osmolarité du liquide extracellulaire est-elle régulée? Milliéquivalent Qu'est-ce qu'un milliéquivalent (mEq) et en quoi diffère-t-il de la mole? Comment calculer le nombre de mEq à partir du nombre de mmol en tenant compte de la charge ionique ? Combien de mEq correspondent à 1 mmol de Na+ ? Combien de mEq correspondent à 1 mmol de Ca2+ ? Combien de mEq correspondent à 1 mmol de PO4 3- ? À combien de mmol correspondent 18 mEq de Mg2+ ? CHAPITRE 5: Réactions complètes et incomplètes Qu'est-ce qu'une réaction complète et comment la distingue-t-on d'une réaction incomplète ? Dans une réaction complète, qu'arrive-t-il aux réactifs ? Qu'est-ce qu'un état d'équilibre chimique ? Comment les vitesses des réactions directes et inverses sont-elles liées à l'équilibre dynamique ? Constante d'équilibre Qu'est-ce que la constante d'équilibre (K) et comment est-elle définie pour une réaction donnée ? Quels sont les facteurs qui influencent la valeur de la constante d'équilibre ? Comment les coefficients stœchiométriques d'une réaction sont-ils utilisés dans l'expression de la constante d'équilibre ? Quelle est la relation entre la pression partielle d'un gaz et sa concentration dans l'expression de la constante d'équilibre ? Comment interpréter une valeur de K >> 1 et une valeur de K