1. Longueur des liaisons et valeur des angles :

Dans une molécule, la distance qui sépare deux atomes liés est invariable.

Cette distance porte le nom de « longueur de liaison » L’ordre de 100pm.

La valeur de l’angle de liaison n’est définit que pour les molécules comprenant au moins 3 atomes. La valeur de l’angle est définit par les droites passantes par le centre de noyau des autres atomes.

2. Représentation des molécules :

Pour représenter les modèles nous utilisons des molécules moléculaires, ces modèles sont de deux (2) sortes :

• Les modèles compactes
• Les modèles éclates

On représente les molécules dans l’espace en utilisant les formules développées planes (structure de Lewis)

Géométrie de quelques molécules :

1. La molécule d’eau

Du point de vue géométrie, la longueur de chaque liaison oxygène-hydrogène (O-H) es t 96 Pm, l’angle HOH obtenu en joignant les centres des (3) atomes est voisin de 105° H₂O

2. Molécule d’ammoniac NH₃

La molécule d’ammoniac à la forme d’une pyramide a base triangulaire. Chacun des angles HNH est voisin de 107° est et la longueur N-H vaut environ 100 Pm.

3. La molécule de méthane CH₄

La molécule a une structure tétraédrique.

Le carbone est au centre d’un tétraédrique régulier dont les 4 sommets sont occupés par les 4 angles HCH  vaut environs 109° et la longueur des 4 liaisons C-H est voisin de 110 Pm.

4. Molécule d’éthane C₂H₄ :

Chaque atome de carbone à une structure tétraédrique. Les angles HCH et CCH sont voisins de 109°. La longueur C-H est 110 Pm et celle C-C est 154 Pm.

 

Réaction Chimique

Définition : La réaction chimique est une transformation au cours de laquelle des corps nouveaux apparaissent (Produit).

5. Définition de l’équation bilan d’une réaction

L’équation bilan traduit comervation des éléments au cours d’une réaction chimique impliquant la conservation de la masse.

La somme des masses des réactifs est égale à la somme des masses des produits en conséquence.

Pour écrire une équation bilan : il faut identifier les produits. S’assurer de la conservation des éléments.  

COUS DE CHIMIE

Titre : Les solutions

1. Définition : Une solution est un système homogène dans lequel une substance est réparatif uniformément au sein d’une autre ( ou des autres ) substances.
2. Constituants d’une solution :

Une solution est formée de (2) Parties : le solvant et soluté.

1. Solvant : C’est un corps qui dissout (milieu de dispersion) ; le corps qui est en grande quantité.

Ex : L’eau, éther, alcool Benzène ...

2.  Soluté : C’est le corps qui est dissout (phase dispersée)

Ex : le sucre, l’alcool, acide, chlorhydrique la soude, sel...

3. Type de solution.

Il existe (2) types de solutions

• Les solutions à structure ionique :  

(ou les électrolytes) conduisent le courant électrique par le mouvement des ions.

Ex : Solution HCL, NaCl

• Les solutions à structures moléculaires :

(Non électrolytes) ne conduisant pas le courant électrique.

Ex : Le glucose (C₆H₁₂O_­6) ; saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁)

I-2 Concentration : une solution est caractérisée par sa concentration.

Elle exprime la quantité de soluté ou du solvant par unité de volume ou par unité de masse.

Il existe des concentrations pondérales ou massiques et des concentrations volumiques.

I-2-1 Les concentrations pondérales (M), la molarité ou concentration molaire (Cm) et la fraction molaire.

I-2-2 Les concentrations volumiques sont : la normalité ou concentration normale (CN) ; la molarité ou concentration molaire (CM) et le titre (T)

I-2-3 Concentration pondérale :

• Le pourcentage pondéral ou massique est la masse du soluté contenu dans 100 g de Solution.

Il est noté par : Pa%= ma x 100/ma+mb

 ma : masse du soluté ; mb : masse du solvant.

mo= ma + mb

• La molarité ou concentration molaire :

Elle exprime le nombre de mole de soluté contenu dans 1kg (1000g) de solvant.

Elle est notée par :

Cm = ma x 1000/ Ma x mb (mol/kg ou mole/1000g)

Ma : masse moléculaire du soluté.

• La fraction molaire : Elle exprime le rapport du nombre de mole de l’un des constituants au nombre de mol totale des constituants de solution.

Elle est notée par

 

na : nombre de mole du soluté

nb : nombre de mole du solvant

Dans une solution binaire Xa + Xb = 1

I-2-2 Concentration massique :

Elle comprend : la concentration normale ou normalité, la molarité et le titre.

(CN ou N) est le nombre de molécule gramme de soluté (équivaut gramme du soluté)

Dans 1l solution CN = ma/ Eq.Vo(l)

Eqg/ ou N.)

Notion d’équivalent gramme

On appelle l’équivalent gramme d’un élément la masse de cet élément qui peut se combiner à 1g d’H₂ ou à la moitié de la masse d’atome d’oxygène

L’équivalent gramme composé

Est défini par :

Eq.g = Ma/n.v où

n : Nombre d’atome d’hydrogène pour les acides OH^- le nombre pour les bases ; le nombre des métaux pour les sels et oxydes

v : valence d’hydrogène OH^- , métaux...

3. Concentration molaire ou molarité (Cm ou M)

Est le nombre de mole de soluté contenu dans 1l de solution. Elle s’exprime en mol/l

Le titre est la quantité de soluté contenu dans 1ml de solution . Elle s’exprime en g/mol ou g/cm³

 

Titre : Passage des concentrations massiques en concentration volumique

Résumé :

Le passage d’une concentration à une autre se fait par l’intermédiaire de la densité ou la masse volumique de la solution

Tableau de passage d’une concentration à une autre concentration

 

Thème les solutions

Titre : Préparation d’une solution par dilution

Définition : La dilution est l’opération qui consiste à diminuer la concentration d’une solution.

Principe : Un flacon contenant une solution aqueuse du volume initiale Ci, pour diluer la solution il suffit d’ajouter progressivement de l’eau distillée jusqu’à l’obtention d’un volume final Vf. La solution ainsi obtenue présente une concentration Cf<Ci.

Au cours de la dilution, la quantité de matière se conserve, alors Ni=Nf mais Ni = CiVi et Nf= CfVf

Donc CiVi = CfVf ce qui implique Cf = CiVi/Vf

Règle d’équivalence :

Si  deux (2) solutions réagissent ont les normalités différentes leurs volumes seront  inversement proportionnels N1/N2= V2/V1 ce qui implique N1V1 = N2V2

 

Méthode de croix ou procédé graphiquement

Un procédé appelé procédé graphique ou méthode de croix permet de trouver rapidement le rapport des masses des deux solutions à mettre en présence pour réaliser une solution de concentration intermédiaire.

Le schéma

Le schéma suivant traduit la méthode de croix

D=B-C c’est la quantité en g de solution la plus concentrée

E=A-B c’est la quantité en g de solution la moins concentrée.

NB : On peut se servir du même procéder lors des calculs de la dilution des solutions par l’eau, la concentration en pourcentage correspondant à l’H₂O est 0.

Thème chapitre III : Acides et bases en solution

1. Solutions acides

Exemple type :

La solution aqueuse de chlorure d’hydrogène

La solution chimique entre le dihydrogène et le dichlore produit un gaz incolore d’odeur piquante :le chlorure d’hydrogène de formule HCL

Les solutions aqueuses  de chlorure d’hydrogène portent le nom de solution d’acide chlorhydrique.

1. Conductivité :

D’après l’expérience nous constatons que la solution d’acide chlorhydrique conduit le courant électrique : c’est un electrolyte.

La solution d’acide chlorhydrique renferme des ions H₃O⁺  et CL^- en même quantité dispersées parmi les molécules d’eau : on les notes H₂O et CL^-

2. Réaction de dissolution

Le gaz chlorhydrique est soluble dans l’eau sa dissolution exothermique avec dégagement de la chaleur la dissolution du chlorure d’hydrogène dans l’eau est une véritable réaction chimique les molécules HCl réagissent avec les molécules d’eau H₂O pour donner des ions selon l’équation

HCl + H₂O                        H₃O⁺ aq +  CL^- aq

3. Les propriétés hydroniums :

Les propriétés des ions hydroniums confèrent à une solution sous caractère acide.

• Action sur les indicateurs colorés :

Certaines substances colorées sont sensibles aux H₃O⁺.

En revanche  H₃O⁺ n’attaque pas le cuivre

Propriétés des ions Cl^- : Les ions Cl^- sont des responsables du précipité blanc de chlorure d’argent obtenu par addition de nitrate d’argent : la réaction dite de précipité, s’écrit 

Ag⁺ + Cl^-                                        AgCl

4. Concentration en ions H₃O^° et acidité :

La concentration C = m/v ou [H₃O⁺] = n H₃O⁺ /V ; C= n/V une solution est d’autant plus acide que sa concentration en ions H₃O⁺  est grande autrement dit une solution est dite acide si son pH est inférieur à 7 c’est-à-dire sa concentration est supérieure à 10^-7 M [H₃O⁺] > 10^-7M.

Le PH d’une solution aqueuse diluée est sa concentration en ions hydronium Sant triés par la relation [H₃O⁺ ]= 10^-PH.

Le pH est donc l’exposant chargé de signe de la puissance de 10 qui mesure la concentration [H₃O⁺ ] en mol/l.

Tableau de correspondance pour les pH :

(Voir le tableau de pH)

Dissociation de l’eau pure et PH :

En diluant de plus en plus acide chlorhydrique   on obtient un liquide qui est de l’eau (H₂O).

Celle-ci contient des ions H₃O⁺  et des ions OH^-  dus aux chocs intermoléculaires des molécules de l’eau.

Selon l’équilibre de la réaction.

H₂O  + H₂O                               H₃O⁺ + OH^-

C’est le phénomène de la dissociation ou autoprotolyse de l’eau, on dit qu’il y a équilibre chimique notons bien que selon l’équation précédente dans l’eau pure, il y a autant d’ions H₃O⁺ que hydroxyde de OH^-  [H₃O+] = [OH^-] = 10^-7 mol/l à 25°c

 

Autres exemple de solution d’acide :

Parmi les acides que nous pouvons rencontrer signalons :

• L’acide sulfurique : H₂SO₄ dont la solution contient des ions SO₄² les ions hydrogénosulfate HSO₄ et les ions H₃O⁺
• L’acide nitrique : HNO₃ dont la solution contient NHO₃^- et les ions H₃O⁺
• L’acide acétique : CH3COOH qui contient des ions CH3COO + H₃O⁺

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2020-05-22 18:25:29 / beavogui.gn@magoe.gn