M. Florent OUEDRAOGO

Tel : (221) 706013169 E-mail : maths_florent@yahoo.fr

La concentration molaire volumique (C) d’une solution est la quantité de matière (exprimée en moles) de soluté, dissoute par un litre de solution. Elle s’exprime en moles par litre : mol.L-1

La concentration massique (Cm ) d’une solution est la masse de soluté dissoute par litre de solution. Comme pour la solubilité, elle s’exprime en g.L-1 pour les solides et les liquides.

Concentration Masse

Concentration molaire (C) Concentration massique (Cm) Nombre de mole (n) Volume (v) Masse (m) Masse volumique (ρ) Densité (d)

n

m

m

m

n m

n

n

n

m

m

m

= masse volumique (g/L)

d = densité

(il n’y a pas d’unité)

C = concentration molaire (mol/L) Cm = concentration massique (g/L) n = nombre de mole (mol) V = VSolution = volume de la solution (L) m = masse (L) M = Masse molaire (g/mol)

« à température et pression données, le volume occupé par une mole de gaz est indépendant de la nature du gaz . » c’est le volume molaire molaire

Dans les CNTP (Conditions normales de température C et de pression p=1013hPa ) : molaire=22,4 L.mol-1

Bien lire les données des énoncés. Dans les conditions habituelles d’un laboratoire à o molaire .mol

-

m n

m ρ

m m

m gaz×

mol

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NEUTRALISATION ACIDE-BASE

L’équivalence acido-basique se traduit donc par les égalités suivantes : na nb signifie que a a b b

L’acide : a La base : b

a: Concentration molaire de la solution acide b : Concentration molaire de la solution basique

a olume de l’acide b : Volume de la base

L équation de la réaction entre l acide c lor ydrique( l

) et la soude a

( l )⏟

E

a ⏟

E → a l

⏟ EL

⏟E

DOSAGE

Objectif.

Le dosage ou titrage

d'une solution est la

détermination de la

concentration (titre)

inconnue d'une

solution à partir de

celle (titre) connue

d'une autre solution

: c'est une

application de la

neutralisation.

Le matériel.

Une burette : tube gradué

avec un dispositif

d'écoulement maîtrisable

(robinet) fixée à une

potence.

Un bêcher ou un erlemeyer

pour contenir la solution à

titrer

Une pipette jaugée pour

mesurer l'échantillon à

doser.

Un agitateur (souvent

magnétique) pour

homogénéiser la solution.

Protocole et schéma de l'expérience

Introduire, dans la burette, la solution de

concentration connue Cb : solution titrante Na+ + OH-

Prélever à la pipette un volume Va de la solution de

concentration inconnue Ca.

Placer la solution à titrer prelevé dans l'erlenmeyer (ou le bêcher) en y ajoutant des gouttes de BBT.

Laisser tomber goutte à goutte la solution titrante sur la solution à titrer.

Arrêter l'écoulement dès le virage du BBTqui indique la neutralisation de l'acide par la base.

Lire alors, sur la burette, le volume Vb de la solution

titrante versée.

’équation de la réaction entre l’acide chlorhydrique et le calcaire :

Calcaire + Acide chlorhydrique → Dioxyde de carbone + Chlorure de calcium

a ( l

) → ( a

l )

Bécher

Robinet

Burette

Volume v versé (volume d’acide (𝐯𝐚) ou volume de base (𝐯𝐛))

Solution titrante (c nn e)

(à lire)

Exemple

Dans ce schéma :

Solution titrante = 𝐍𝐚+ + 𝐎𝐇−⏟ 𝐁𝐚𝐬𝐞

𝐂𝐛 (𝐜𝐨𝐧𝐧𝐮𝐞)

𝐯𝐛 ( à 𝐥𝐢𝐫𝐞 )

Solution à titrer + BBT ′ (inc nn e)

′ ( es ré)

Exemple

Dans ce schéma :

Solution à titrer = 𝐇+ + 𝐂𝐥−⏟ 𝐀𝐜𝐢𝐝𝐞

𝐂𝐚 (𝐢𝐧𝐜𝐨𝐧𝐧𝐮𝐞)

𝐯𝐚 (𝐦𝐞𝐬𝐮𝐫é )

Dans ce schéma :

On a donc doser une solution acide ( 𝐇+ + 𝐂𝐥−) par une solution de base (𝐍𝐚+ + 𝐎𝐇−)

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’OXYDATION DES METAUX

Oxydation des métaux (Fe , Zn , Al , u , Pb ) à l’air froid Oxydation des métaux (Fe , Zn , Al , u , Pb ) à l’air chaud

Oxydation du fer (Fe) à froid :

L’oxygène de l’air à froid attaque le fer en donnant de l’oxyde ferrique (Fe2O3)

L’équation est : Fe → Fe

la formation de la rouille :

+ → rouille

oxyde de fer

ydroxyde ferrique

Oxydation des métaux non ferreux (Zn ,Al , Cu , Pb) à froid :

l’air umide les métaux non ferreux tel que le (Zn, Al, Cu, Pb) se couvrent d’une couc e imperméable qui protège c acune de

ces métaux de l’air froid celle de l’aluminium est appelé lumine ( l2O3 )

NB : tous les métaux attaqués à froid perdent leur éclat métallique

Oxydation du fer (Fe) à chaud :

L’oxydation du fer à c aud donne de l’oxyde magnétique (Fe 3O4)

L’équation est : Fe → Fe

Oxydation du zinc (Zn) à chaud :

L’oxydation du zinc à c aud donne de l’oxyde de zinc (Zn )

L’équation est : Zn → Zn

Oxydation de l’aluminium (Al) à chaud :

L’oxydation de l’aluminium à c aud donne de l’oxyde d’aluminium ( lumine :Al2O3)

L’équation est : l → l

Oxydation du cuivre (Cu) à chaud :

L’oxydation du cuivre à c aud donne successivement de

-l’oxyde de cuivre 1 (Cu2 ) d’équation : u → u

-l’oxyde de cuivre ( u ) d’équation : u → u

Oxydation du plomb (Pb) à chaud :

L’oxydation du plomb à c aud donne

- à 300 le massicot (Pb ) d’équation Pb → 2PbO

- à 450 le minium (Pb3O4) d’équation + → 2Pb

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’A TION A FROID DES A IDES SUR ES METAUX

ctio

n à fro

id de l’acid

e (

l -)

sur les m

étaux

: Fe , Z

n ,A

l , Pb

, Cu

Réactifs Produits Observations Équations bilan

++ l-

Fe

Dihydrogène (H2)

Solution de Chlorure de fer ( e ++ l-) Réaction Fe + 2( ++ l-)

→ ( e ++ l-) + H2

++ l-

Zn

Dihydrogène (H2)

Solution de Chlorure de zinc ( n ++ l-) Réaction Zn + 2( ++ l-)

→ ( n ++ l-)+ H2

++ l-

Al

Dihydrogène (H2)

Solution de Chlorure d’aluminium ( l ++ l-) Réaction 2Al + 6( ++ l-)

→ ( l ++ l-)+ 3H2

++ l-

Pb

Dihydrogène (H2)

Solution de Chlorure de Plomb ( ++ l-) Réaction éphémère Pb + 2( ++ l-)

→ ( ++ l-) + H2

++ l-

Cu

Néant

Pas de réaction Néant

ctio

n à fro

id de l’acid

e

-

sur les m

étaux

: Fe , Z

n , A

l , Pb, C

u

Réactifs Produits Observations Équations bilan

++

Fe

Dihydrogène (H2)

Solution de Sulfate de fer ( e ++ -) Réaction Fe + ( ++

-)

→ ( e ++

-)+ H2

++ -

Zn

Dihydrogène (H2)

Solution de sulfate de zinc ( n ++ -) Réaction Zn + ( ++

-)

→ ( n ++

-)+ H2

++ -

Al Néant

Pas de

Réaction Néant

++ -

Pb

Dihydrogène (H2)

Solution de sulfate de Plomb ( ++ -)

Réaction éphémère Pb + ( ++ -)

→ ( ++

-)+ H2

++

Cu

Néant

Pas de réaction Néant

ctio

n à fro

id de l’acid

e

-

sur les m

étaux

: Fe ,Z

n , A

l , Pb

, Cu

Réactifs Produits Observations Équations bilan

++ -

Fe Vapeurs nitreuses Réaction Néant

++

Zn Vapeurs nitreuses Réaction Néant

++ -

Al Néant

Pas de

Réaction Néant

++

Pb Vapeurs nitreuses Réaction éphémère Néant

++

Cu Vapeurs nitreuses Réaction Néant

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Définition : Les ydrocarbures ou carbures d’ ydrogène sont des corps organiques dont la molécule ne renferme que du carbone et de l’ ydrogène e sont des composés binaires que l’on note

ES DIFFERENTES FAMI ES D’HYDRO ARBURES

Le grand groupe des hydrocarbures est constitué de sous-groupes appelés familles. Ainsi on distingue :

La famille des alcanes La famille des alcènes La famille des alcynes

La formule brute générale des alcanes est + avec n { } Les premiers alcanes :

Valeurs de n Formules brutes noms

n Méthane

n Éthane

n Propane

n Butane

La formule brute générale des alcènes est avec n { } Les premiers alcènes :

Valeurs de n Formules brutes noms

n Éthène (éthylène)

n Propène

n Butène

n Pentène

La formule brute générale des alcynes est − avec n { } Les premiers alcynes :

Valeurs de n Formules brutes noms

n Éthyne (acétylène)

n Propyne

n Butyne

n pentyne

NB : Les alcanes existent en grande quantité sous forme de gisements naturels de gaz ou de pétrole. L'origine de ces gisements est attribuée à la fermentation de la cellulose des végétaux des temps préhistoriques.

Le gaz naturel est essentiellement constitué de méthane et les pétroles contiennent un mélange d'hydrocarbures (dont des alcanes allant de CH4 à C40H82). Le méthane, l'éthane, le propane et le butane sont des gaz à température ambiante. À partir de C5, on rencontre des liquides et à partir de C17 des solides.

Les alcanes liquides ou solides ont une densité assez faible (environ 0,7). Comme tous les hydrocarbures, ils sont insolubles dans l'eau ; par contre, ils sont miscibles avec la plupart des liquides organiques et sont eux-mêmes des solvants

pour de nombreux composés organiques.

COMBUSTIONS DES HYDROCARBURES DANS LE DIOXYGENE

L’une des premières utilités des hydrocarbures est la production de chaleur lors de leurs combustions dans le dioxygène.

Combustibles, leurs réactions avec le dioxygène sont exothermiques mais produisent des chaleurs dont la quantité dépend aussi de la nature de la combustion. Ainsi on distingue :

Combustions complètes Combustions incomplètes

Équations Exemples

Alcanes

+ + n +

→ n + (n + )

Méthane

+

→ +

Alcènes

+ n

→ n + n

Éthylène

+

→ +

Alcynes

− + n

→ n + (n )

Acétylène

+

→ +

La complexité des produits fournis par la combustion incomplète rend difficile l’écriture de l’équation bilan ans le

mélange de produits obtenus on peut trouver : du carbone (C), du monoxyde de carbone (CO), du dioxyde de carbone

(CO2), de l’eau (H2O)…

Le danger de la combustion qui se

produit généralement au cours des incendies est lié, entre autres, à la

formation inévitable du monoxyde de carbone CO qui est gaz incolore,

inodore, inflammable et très

toxique.

LES HYDROCARBURES

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EXTRAIT DE LA CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ELEMENTS CHIMIQUES

Hydrogène

He Hélium

i

Lithium

Be

Béryllium

B

Bore

Carbone

N

Azote

O

Oxygène

F

Fluor

Ne

Néon

Na

Sodium

M

Magnésium

Al

Aluminium

Si

Silicium

P

Phosphore

S

Soufre

l Chlore

Ar

Argon

Potassium

a

Calcium

Fe

Fer

u Cuivre

n

Zinc

A

Argent

Au

Or

Pb

Plomb

Le tableau périodique des éléments,

également appelé table de Mendeleïev,

classification périodique des éléments

(CPE) ou simplement tableau

périodique, représente tous les éléments

chimiques, ordonnés par numéro

atomique croissant et organisés en

fonction de leur configuration

électronique, laquelle sous-tend leurs

propriétés chimiques.Son invention est

généralement attribuée au chimiste russe

Dmitri Mendeleïev, qui construisit en 1869 une table différente de

celle qu'on utilise aujourd'hui1 mais similaire dans son principe, dont

le grand intérêt était de proposer une classification systématique des

éléments chimiques connus à l'époque en vue de souligner la

périodicité de leurs propriétés chimiques, d'identifier les éléments qui

restaient à découvrir, et même de pouvoir prédire les propriétés de ces

éléments alors inconnus.

Le tableau périodique a connu de nombreux réajustements depuis lors

jusqu'à prendre la forme que nous lui connaissons aujourd'hui, et est

devenu un référentiel universel auquel peuvent être rapportés tous les

types de comportements physique et chimique des éléments. En

février 2010, sa forme standard comportait 117 éléments, allant de 1H

à 118Uuo, à l'exception de l'élément 117 qui n'a pas encore été

synthétisé

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