N : quantité de matière de l'espèce X en mol








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date de publication20.04.2017
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Quantité de matière :

n = m / M




n : quantité de matière de l'espèce X en mol

m : masse de l'espèce X en g

M : masse molaire de l'espèce X en g / mol

masse volumique :

La masse volumique d'un corps est la masse de l'unité de volume de ce corps et se calcule en effectuant le rapport entre sa masse et son volume.

 = m / V




masse volumique du corps X en kg.m-3

m: masse du corps X en kg

V: volume du corps X en m3

1000 kg m-3 = 1g cm-3 = 1 g mL-1

densité par rapport à l'eau (solide ou liquide)= masse volumique exprimée en g/cm3.

La concentration molaire d'une espèce X en solution est la quantité de matière de l'espèce X contenue dans un litre de solution..

[X]= n / V




n: quantité de matière de l'espèce X en mol

V: volume de la solution en L

[X]: Concentration de l'espèce X en solution en mol.L-1.

1 mol /L = 1000 mol / m3.


cas des gaz :

 

PV=nRT

loi des gaz parfaits

P: pression du gaz en Pa

V: volume du gaz en m3

n: quantité de matière de gaz en mol

T: température absolue du gaz en K

R: constante des gaz parfaits. R=8,32 SI

n = V / Vm.




n: quantité de matière de gaz en mol

V: volume du gaz

Vm: volume molaire des gaz dans la même unité que V

et dans les mêmes conditions de pression et de température

Les Solutions Electrolytiques

Une solution électrolytique est une solution contenant des ions. Elle conduit le courant et elle est électriquement neutre.

Lors de la mise en solution aqueuse du solide ionique, l'eau détruit le cristal. On écrit :

NaCl(s)--> Na+ + Cl-

Cu(NO3)2(s) Cu2+ + 2 NO3-.

L'électronégativité d'un élément est la tendance d'un atome de cet élément à attirer le doublet d'une liaison covalente dans laquelle il est engagé.

Electronegativite augmente lorsque l’on se deplace du bas a gauche vers le haut a droite du tableau d ‘avancement

le chlore est plus électronégatif que l'hydrogène. Le doublet qui assure la liaison entre ces deux atomes se déplace vers le chlore.



L'électronégativité de l'oxygène est plus forte que celle de l'hydrogène

Def solide ionique : ils sont composes d’ions disposes de facon ordonne dans l’espace pr former un crystal.

Chaque ion est en contact avec un ion de charge oppose

=solide ionique tjrs electriquement neutre

Def molecule polaire : molecule est polaire lorsqu’une liaison covalente lie deux atomes ayant des electronegativite differentes.

Le contraire se dit apolaire.

Rq : lorsque l’on presente une charge a une molecule plaire, elle sera tjrs attire..
Solutions electrolytiques :
Obtenue par dissolution d’un solute dans un solvant

Constitue d’ion, conduit donc courant, elle est dite electrolytique.

Le solute se nomme electrolyte
3 parties dans la dissolution :

-dissociation

-solvatation

-dispersion

Rq : pour dissolution d’un gaz : le gaz doit etre soluble dans l’eau..

Rq 2 : Pr calculer concentration d’ion dans solution ionique, C = n \ V

Avec [C] c a dire on calcule a l’aide de tableau d’avancement la qt d’ion pour n…
tension

U = R * I U en volt R en ohm I en ampere
La conductance G est l'inverse de sa résistance R. Elle se mesure en siemens (S). L'appareil de mesure est le conductimètre

G= 1/R = I/ U




G: conductance en siemens (S)

I : intensité du courant en ampère (A)

U: tension électrique en volt (V)

R : résistance en ohm ()

La conductance dépend :

  • de la cellule de mesure. ( distance entre elctrodes, surface)

  • de la nature de l'électrolyte pour une concentration c donnée.

  • de la concentration molaire c pour un électrolyte donné.

Aux faibles concentrations (c < 10-2 mol.L-1), la conductance est proportionnelle à la concentration c.

Relation entre conductance et conductivité : conductivité et conductance sont proportionnelles

k G




conductivité en S m-1.

G = conductance en S

k constante de proportionnalité en m-1.



Formule conductivite : sigma on va dire ke c’est T (en siemens )
T = G * L \ S

Rq (T depend de la nature et de la concentration de la solution)



[A+] + [B-]




conductivité en S m-1.

conductivité molaire ionique de A+ en S m2mol-1

conductivité molaire ionique de B- en S m2mol-1

[A+] et [B-] concentration en mol / m3.

La conductivité molaire ionique

  • est d'autant plus grande que les ions sont plus petits.

  • est d'autant plus grande que les ions sont moins solvatés (hydratés en solution aqueuse).


Reactions Acidos-basiques, oxydos reducteur et titrage



acide : un acide est une espèce chimique susceptible de céder un proton H+.

Une base est une espèce chimique capable de capter un proton H+.

Un couple acide/base noté AH / A- est l'ensemble d'un acide et d'une base tels que :

AH = A- + H+

nom

acide

base conjuguée




chlorure d'hydrogène

HCl

Cl-

HCl = H+ + Cl-

acide éthanoïque ou acétique

CH3-COOH

CH3-COO-

CH3-COOH=CH3-COO-+H+

Ion ammonium

NH4+

NH3

NH4+=NH3 + H+

Ion oxonium

H3O+

H2O

H3O+= H2O + H+

Eau

H2O

HO-

H2O = HO- + H+

dioxyde de carbone dissous

CO2, H2O

HCO3-

CO2, H2O= HCO3- +H+

ion hydrogénocarbonate

HCO3-

CO32-

HCO3- =CO32-+H+

l'eau et l'ion hydrogénocarbonate se comportent soit comme un acide soit comme une base : Ils sont ampholytes.

Une réaction acido-basique est une transformation mettant en jeu deux couples acido-basiques, acide1/base1 et acide2/base2, qui échangent un proton H+.

acide1 + base2 = base1 + acide2

exemple :CH3-COOH + HO- = CH3-COO- + H2O

Un réducteur est une espèce susceptible de donner un ou plusieurs électron(s).

red = Ox + n e-.

par exemple: Zn = Zn2+ + 2e-. oxydation du zinc

Un oxydant est une espèce susceptible de capter un ou plusieurs électron(s).

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O réduction de l'ion permanganate

Un couple oxydant réducteur noté ox / red est l'ensemble d'un réducteur et d'un oxydant tels que :

red = ox + n e-



couple ox / red

oxydant

réducteur

demi équation

H+ /H2

ion H+

dihydrogène

2 H+ + 2e-=H2

MnO4- /Mn2+

MnO4-

Mn2+

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O

Fe3+ / Fe2+

Fe3+

Fe2+

Fe3+ +e- = Fe2+

I2 / I-

diiode

ion iodure

I2 + 2e- = 2 I-

S4O62- / S2O32-

S4O62-

S2O32-

S4O62- + 2e- =2 S2O32-

L'écriture des demi-équations rédox est fondée sur les lois de conservation des éléments et des charges électriques.

  • La conservation de la charge électrique est assurée par les électrons.

  • La conservation des éléments nécessite, le cas échéant, l'intervention de l'oxygène (on le trouve dans l'eau pour les solutions aqueuses) et/ou des ions H+ ou H3O+(pour certaines réactions qui ont lieu en milieu acide).

Une réaction d'oxydoréduction met en jeu deux couple rédox. Elle consiste en un transfère d'un ou plusieurs électron(s) du réducteur de l'un des couples à l'oxydant de l'autre couple.

Tous les électrons cédés par le réducteur du premier couple sont captés par l'oxydant du deuxième couple. Par conséquent il n'apparaît aucun électron dans l'équation de la réaction.

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O réduction de l'ion permanganate

5 fois{ Fe2+ = Fe3+ +e- } oxydation de l'ion fer II

MnO4- + 8H+ + 5 Fe2+ = 5 Fe3+ + Mn2+ + 4H2O oxydoréduction

Doser ou titrer une espèce chimique en solution consiste à déterminer la concentration molaire de cette espèce dans la solution.

L'équivalence E est atteinte lorsque les réactifs (espèce titrée et espèce titrante) ont été mélangés dans les proportions stoechiométriques. A l'équivalence, il y a changement de l'espèce limitante. Avant l'équivalence, l'espèce limitante est l'espèce titrante. Après l'équivalence, l'espèce limitante est l'espèce titrée.

Le repérage de l'équivalence se fait grace au changement de couleur de la solution contenue dans le bécher. (emploi éventuel d'un indicateur coloré)

ou bien par suivi de la conductivité ou de la conductance de la solution

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