Résumé de Chimie PDF

Niveaux: SM PC SVT Matière: chimie PROF :Zakaryae Chriki Résumé N:3 les transforamtions chimiques s'effectuant dans les deux senes 1. Définition de Bronsted : Un acide de Bronsted est une espèce qui, au cours d’une réaction chimique, donne un proton Une base de Bronsted est une espèce qui, au c...

Niveaux: SM PC SVT Matière: chimie PROF :Zakaryae Chriki Résumé N:3 les transforamtions chimiques s'effectuant dans les deux senes 1. Définition de Bronsted : Un acide de Bronsted est une espèce qui, au cours d’une réaction chimique, donne un proton Une base de Bronsted est une espèce qui, au cours d’une réaction chimique, accepte un proton 2. Couples acide base : AH : L’acide conjugué de la base B AH/B : couple acide base avec B : La base conjuguée de l’acide AH Exemples de couple acide base NH4+/NH3 H3O+/H2O H2O/OH- HCN/CN- HCOOH/HCOO- CH3COOH/CH3COO- 3. Réacation Acido-Basique : Toute réaction acido-basique met en jeu un transfert de protons H + de l’acide noté HA1 du couple acido-basique HA1 /A− 1 vers la base notée A− − − − 2 d’un autre couple acido-basique HA2 /A2 : HA1 + A2 −→ A1 + HA2 4. Expression du pH d'une : solution aqueuse : + Pour des solutions diluées telles que : [H3 O+ ] ≤ 5, 0 × 10−2 mol/l, le pH est défini par la relation : pH = −log[H3 O ] H3 O+ représente le nombre qui mesure la concentration molaire en ions H3 O+ exprimée en mol/l. Cette relation est équivalente à : [H3 O+ ] = 10−pH.......................................................................................................................................................................................................................................................... 5. Taux d'avancement: final : xf Le taux d’avancement final d’une réaction , noté τ, vaut : τ = x max τ est une grandeur sans dimension compris entre 0 et 1. Si τ = 0, la réaction n’a pas lieu ; et si τ = 1, la réaction est totale. τ s’exprime souvent en pourcentage 6. Les deux sens de transformation : d'un système chimique: Au cours d’une transformation chimique non totale , la réaction s’effectue dans deux sens ; sens direct et sens inverse. 7. Etat d'èquilibre d'un : système chimique Lors d’une transformation chimique de certains systèmes , on peut obtenir un état final dans lequel coexistent les réactifs et les produits qui restent en proportions constantes. Cet état final est alors appelé état d’équilibre. 8. Explication microscopique : de l'Etat d'équilibre dynamique : Un système chimique est en état équilibre si la température et la pression et les concentrations des réactifs et des produits restent constante au cours du temps. À l’échelle macroscopique , le système ne semble plus évoluer À l’échelle microscopique les entités (ions , molécules,.. ) continuent à réagir. des chocs efficaces ont lieu entre entités réactives d’une part et entre entités produites d’autre part. Lorsque l’état d’équilibre est atteint , pendant la même durée , les nombres des chocs efficaces entre entités réactives d’une part et entre entités produites d’autre part sont égaux. Les quantités de réactifs et de produits sont donc constantes au cours du temps. 1 EXERCICE 1 Une solution aqueuse de volume V=2, 0 L est obtenue en apportant 2,0.10−2 mol d’acide lactique de formule brute C3H6O3, noté HA, dans le volume d’eau nécessaire. À 25oC, la concentration à l’équilibre en acide HA est de 8.9.10−3 mol.L−1. 1- Écrire l’équation de la réaction entre l’acide et l’eau. 2- Calculer les concentrations molaires effectives des espèces ioniques en solution. En déduire la valeur 3- Calculer la valeur du taux d’avancement final  conclure. EXERCICE 2 Un volume V =50, 0 mL d’une solution aqueuse a été obtenu en apportant n1 = 2,50mmol d’acide méthanoïque HCOOH(aq) et n2 = 5,00 mmol d’éthanoate de sodium Na+ (aq) +CH3COO−(aq). Dans l’état d’équilibre, à 25oC, sa conductivité vaut =0, 973S.m−1. 1- Écrire l’équation de la réaction et établir son tableau d’avancement. 2- Exprimer la conductivité en fonction de l’avancement xéq dans l’état d’équilibre. En déduire la valeur xéq 3- Déterminer, à l’état d’équilibre, les concentrations molaires effectives des espèces chimiques participant à la réaction. 4- Calculer la valeur du taux d’avancement final , conclure Données : conductivités molaires ioniques à 25oC : λ(CH3COO−) = λ1 = 4, 09.10−3 S.m2.mol−1 λ(HCOO−) = λ2 = 5, 46. 10−3 S.m2.mol−1 λ(Na+) = λ3 = 5, 01. 10−3 S.m2.mol−1 EXERCICE 3 τn détermine la conductivité de solutions d’acide fluorhydrique de diverses concentrations C. Les résultats sont donnés dans le tableau ci-dessous : c (mmol.L−1) 10 1,0 0,10 −1 (mS.m ) 90,0 21,85 3,567 1- Écrire l’équation de la réaction du fluorure d’hydrogène HF sur l’eau. 2- Déterminer les concentrations effectives des ions H3O+(aq) et F−(aq) dans ces trois solutions. 3- Calculer le taux d’avancement de la réaction pour chacune des solutions. 4- Comment varie ce taux d’avancement avec la dilution de la solution ? Données : conductivités molaires ioniques à 25oC : λ(H3O+ )= 3, 50.10−2 S.m2.mol−1 λ(F−) = 5, 54. 10−2 S.m2.mol−1 EXERCICE 4 1- L’acide éthanoique (acétique)CH3Cτ2H réagit de façon limitée avec l’eau , l’équation de la réaction s’écrit : CH3COOH(aq) + H2O(l)  CH3COO-(aq) + H3O+(aq) 1-1- Donner la définition d’un acide selon Bronsted. 1-2- Dans l’équation ci-dessus, identifier les deux couples acides/base mis en jeu. 1-3- Exprimer la constante d’équilibre K associée à l’équation de cet équilibre chimique. 2- Une solution d’acide éthanoïque, de concentration molaire initiale C1=2,7.10-3mol.L-1 et de volume V1=100mL a un pH de 3,7 à 25°C. 2-1- Déterminer la quantité de matière initiale de l’acide éthanoïque n1. 2-2- Dresser le tableau d’avancement ,puis calculer l’avancement maximale 2-3- Déduire , de la mesure du pH, la concentration molaire finale des ions oxonium. Calculer l’avancement final xf. 2-4- Donner l’expression du taux d’avancement final 1, montrer qu’il a pour valeur 1=7,4.10-2. La transformation est-elle totale ? 2-5-1- Calculer la concentration molaire finale en ions éthanoate CH3COO- 2-5-2- Calculer la valeur de la concentration molaire finale effective de l’acide éthanoïque [CH3COOH]f. 2