Chapitre 3. allal Mahdade

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1 Chapitre 3 Groupe scolaire La Sagesse Lycée qualifiante 13 novembre ( ) 2ème Bac SM

2 Sommaire ( ) 2ème Bac SM

3 Sommaire ( ) 2ème Bac SM

4 Sommaire ( ) 2ème Bac SM

5 Sommaire ( ) 2ème Bac SM

6 Afin d obtenir un bon rendement, le ph d une terre agricole doit être adapté à la culture choisie * Comment peut-on ajuster le ph d un sol? 3 ( ) 2ème Bac SM

7 I 1 Couple acide/base Définition acide et base selon Bronsted Un acide est une espèce pouvant donner un ou plusieurs protons H + base est une espèce pouvant capter un ou plusieurs protons H + Lorsqu un acide HA cède un proton, il se transforme en l espèce A qu est une base conjuguée de HA HA et A constituent un couple acide-base, noté HA/A Un couple HA/A est défini par la demi-équation acide-base : AH A + H + 4 ( ) 2ème Bac SM

8 I Exercice d application écrire les demi-équations des couples acido-basiques suivants : H 3 O + (aq)/h 2 O(l) H 2 O(l)/HO (aq) HCO 3 (aq)/co2 3 (aq) (CO 2,H 2 O)(aq)/HCO 3 (aq) 5 ( ) 2ème Bac SM

9 I 2 Réaction acido-base Toute acido-basique met en jeu un transfert de protons H + de l acide noté HA 1 du couple acido-basique HA 1 /A 1 vers la base notée A 2 d un autre couple acido-basique HA 2/A 2 : HA 1 + A 2 A 1 + HA 2 6 ( ) 2ème Bac SM

10 I Exercice d application 2 1 Écrire les équations des s acido-basique entre : a l acide du couple H 3 O + (aq)/h 2 O( et la base du couple NH + 4 (aq)/nh 3 b l acide du couple H 2 O(l)/HO (aq) et la base du couple NH + 4 (aq)/nh 3(aq) c l acide du couple CH 3 COOH(aq)/CH 3 COO (aq) et la base du couple HCO 3 (aq)/co26 3 (aq) 7 ( ) 2ème Bac SM

11 II 1 Définition du ph Les propriétés acide ou basique d une solution aqueuse dépendent de la concentration en ion oxonium H 3 O + qui existe en solution mol/l [ H 3 O +] 1mol/l On remarque que l utilisation de valeurs si différentes, et parfois très petites pose quelques problèmes C est en 1909, le chimiste danois SSorensen introduit une grandeur mathématique appelée ph 8 ( ) 2ème Bac SM

12 II Pour des solutions diluées telles que : [H 3 O + ] 5, mol/l, le ph est défini par la relation : ph = log[h 3 O + ] H 3 O + représente le nombre qui mesure la concentration molaire en ions H 3 O + exprimée en mol/l Cette relation est équivalente à : [H 3 O + ] = 10 ph 9 ( ) 2ème Bac SM

13 II Exercice d application 3 : On dispose de quatre solutions aqueuses (A), (B), (C) et (D) les concentrations en ions d oxonium H 3 O + dans les solutions (A) et (B) valent respectivement : [H 3 O + ] A = 2, mol/l, [H 3 O + ] B = 5, mol/l et le ph des solutions (C) et (D) valent respectivement :ph C = 2,8 et ph D = 89 1 calculer le ph des solutions (A) et (B) 2 calculer les valeurs des concentrations en ions [H 3 O + ] dans les solutions (C) et (D) 3 Comment varie la concentration en ion oxonium [H 3 O + ] lorsque le ph augmente? Justifier votre 10 ( ) 2ème Bac SM

14 II 2 Mesure de ph La mesure de ph permet de déterminer la concentration en ions d oxonium [H 3 O + ] et aussi l état final d une lorsque le ph se stabilise sur une valeur donnée Pour déterminer le ph d une solution en utilise deux méthodes : papier ph ou indicateur coloré est méthode moins précise Pour effectue une mesure précise, on utilise un ph mètre L incertitude de mesure avec un ph mètre est à peu près de O,1 jusqu au 0,05 11 ( ) 2ème Bac SM

15 II 12 ( ) 2ème Bac SM

16 II Comment utilise t-on un ph-mètre? * Avant l utilisation on doit rincer la sonde à l eau distillée ; * On étalonne le ph-mètre avec deux solutions étalons, de ph connu : - le premier réglage se fait avec une solution étalonnée de ph = 7 ; - Le deuxième réglage se fait avec un ph = 4 le cas où la solution étudiée est un acide ou ph = 9 le cas où la solution étudiée est une base * Lorsque on termine nos mesures, on rince la sonde avec de l eau distillée et on la met dans sa pochette 13 ( ) 2ème Bac SM

17 II Remarque Toute concentration déduite d une mesure de ph devra être exprimée avec, au plus, de deux chiffres significatifs 14 ( ) 2ème Bac SM

18 III toujours 1 Mis en évidence d une Activité 1 Le gaz chlorure d hydrogène HCl(g) est très soluble dans l eau C est une d acide base où intervient les deux couples suivants : H 3 O + (aq)/h 2 O(l) et HCl(g)/Cl (aq) On dissout un volume V = 0,24l de chlorure d hydrogène de concentration C 0 dans un litre de l eau distillée Le ph-mètre indique la valeur de 2,00 15 ( ) 2ème Bac SM

19 III toujours Exloitation 1 Calculer la quantité de matière initiale du chlorure d hydrogène ; Calcul de la quantité de matière initiale de chlorure d hydrogène : n 0 = V V m n 0 = 0,24 24 = 10 2 mol n 0 = 10 2 mol 16 ( ) 2ème Bac SM

20 III toujours Exloitation 1 Calculer la quantité de matière initiale du chlorure d hydrogène ; Calcul de la quantité de matière initiale de chlorure d hydrogène : n 0 = V V m n 0 = 0,24 24 = 10 2 mol n 0 = 10 2 mol 16 ( ) 2ème Bac SM

21 III toujours Exloitation 1 Calculer la quantité de matière initiale du chlorure d hydrogène ; Calcul de la quantité de matière initiale de chlorure d hydrogène : n 0 = V V m n 0 = 0,24 24 = 10 2 mol n 0 = 10 2 mol 16 ( ) 2ème Bac SM

22 III toujours 2 Dresser un tableau d avancement pour cette ; x max x max Équation de la HCl(g) + H 2 O(l) H 3 O + (aq) + Cl (aq) état initial x = mol 0 0 au cours de transf x 10 2 x x x état final x f 10 2 x max La est, le réactif limitant est le gaz chlorure d hydrogène, donc x max = 10 2 mol 17 ( ) 2ème Bac SM

23 III toujours 2 Dresser un tableau d avancement pour cette ; x max x max Équation de la HCl(g) + H 2 O(l) H 3 O + (aq) + Cl (aq) état initial x = mol 0 0 au cours de transf x 10 2 x x x état final x f 10 2 x max La est, le réactif limitant est le gaz chlorure d hydrogène, donc x max = 10 2 mol 17 ( ) 2ème Bac SM

24 III toujours 2 Dresser un tableau d avancement pour cette ; x max x max Équation de la HCl(g) + H 2 O(l) H 3 O + (aq) + Cl (aq) état initial x = mol 0 0 au cours de transf x 10 2 x x x état final x f 10 2 x max La est, le réactif limitant est le gaz chlorure d hydrogène, donc x max = 10 2 mol 17 ( ) 2ème Bac SM

25 III toujours 2 Dresser un tableau d avancement pour cette ; x max x max Équation de la HCl(g) + H 2 O(l) H 3 O + (aq) + Cl (aq) état initial x = mol 0 0 au cours de transf x 10 2 x x x état final x f 10 2 x max La est, le réactif limitant est le gaz chlorure d hydrogène, donc x max = 10 2 mol 17 ( ) 2ème Bac SM

26 III toujours 3 En déduire les concentrations effectives qui existent dans la solution à la fin de la Les concentrations effectives des espèces s présentes dans la solution à la fin de la : [H 3 O + ] f = [Cl ] f = C 0 = 10 2 mol/l 4 Calculer la valeur du ph de la solution et la comparer avec celle qui était mesurée quelle est votre conclusion? la valeur du ph de la solution est : ph = log[h 3 O + ] = 2 la même valeur obtenue par la mesure Conclusion : Pour une on a toujours : ph = log(c 0 ) avec C 0 la concentration molaire de la solution 18 ( ) 2ème Bac SM

27 III toujours 3 En déduire les concentrations effectives qui existent dans la solution à la fin de la Les concentrations effectives des espèces s présentes dans la solution à la fin de la : [H 3 O + ] f = [Cl ] f = C 0 = 10 2 mol/l 4 Calculer la valeur du ph de la solution et la comparer avec celle qui était mesurée quelle est votre conclusion? la valeur du ph de la solution est : ph = log[h 3 O + ] = 2 la même valeur obtenue par la mesure Conclusion : Pour une on a toujours : ph = log(c 0 ) avec C 0 la concentration molaire de la solution 18 ( ) 2ème Bac SM

28 III toujours 3 En déduire les concentrations effectives qui existent dans la solution à la fin de la Les concentrations effectives des espèces s présentes dans la solution à la fin de la : [H 3 O + ] f = [Cl ] f = C 0 = 10 2 mol/l 4 Calculer la valeur du ph de la solution et la comparer avec celle qui était mesurée quelle est votre conclusion? la valeur du ph de la solution est : ph = log[h 3 O + ] = 2 la même valeur obtenue par la mesure Conclusion : Pour une on a toujours : ph = log(c 0 ) avec C 0 la concentration molaire de la solution 18 ( ) 2ème Bac SM

29 III toujours 3 En déduire les concentrations effectives qui existent dans la solution à la fin de la Les concentrations effectives des espèces s présentes dans la solution à la fin de la : [H 3 O + ] f = [Cl ] f = C 0 = 10 2 mol/l 4 Calculer la valeur du ph de la solution et la comparer avec celle qui était mesurée quelle est votre conclusion? la valeur du ph de la solution est : ph = log[h 3 O + ] = 2 la même valeur obtenue par la mesure Conclusion : Pour une on a toujours : ph = log(c 0 ) avec C 0 la concentration molaire de la solution 18 ( ) 2ème Bac SM

30 III toujours 3 En déduire les concentrations effectives qui existent dans la solution à la fin de la Les concentrations effectives des espèces s présentes dans la solution à la fin de la : [H 3 O + ] f = [Cl ] f = C 0 = 10 2 mol/l 4 Calculer la valeur du ph de la solution et la comparer avec celle qui était mesurée quelle est votre conclusion? la valeur du ph de la solution est : ph = log[h 3 O + ] = 2 la même valeur obtenue par la mesure Conclusion : Pour une on a toujours : ph = log(c 0 ) avec C 0 la concentration molaire de la solution 18 ( ) 2ème Bac SM

31 III toujours 2 Mise en évidence d une non Activité 2 : Dans une fiole jaugée de volume V 0 = 500, 0ml, partiellement remplie d eau distillée, on verse avec précaution un volume V = 1,0ml d acide éthanoïque (ou acétique ) CH 3 COOH noté HA, puis on complète jusqu au trait de jauge et on homogène la solution obtenue À l aide d un ph-mètre on mesure le ph de la solution, la valeur obtenue de cette mesure est : ph = 3,10 19 ( ) 2ème Bac SM

32 III toujours Exploitation : 1 Écrire l équation de la acido-basique qui se produit entre l acide éthanoïque et l eau Lors de la il y a transfert de proton de l acide du couple CH 3 COOH(aq)/CH 3 COO (aq) vers la base du couple H 3 O + (aq)/h 2 O(l) l équation de la est CH 3 COOH(aq) + H 2 O(l) = CH 3 COO (aq) + H 3 O + (aq) 20 ( ) 2ème Bac SM

33 III toujours Exploitation : 1 Écrire l équation de la acido-basique qui se produit entre l acide éthanoïque et l eau Lors de la il y a transfert de proton de l acide du couple CH 3 COOH(aq)/CH 3 COO (aq) vers la base du couple H 3 O + (aq)/h 2 O(l) l équation de la est CH 3 COOH(aq) + H 2 O(l) = CH 3 COO (aq) + H 3 O + (aq) 20 ( ) 2ème Bac SM

34 III toujours Exploitation : 1 Écrire l équation de la acido-basique qui se produit entre l acide éthanoïque et l eau Lors de la il y a transfert de proton de l acide du couple CH 3 COOH(aq)/CH 3 COO (aq) vers la base du couple H 3 O + (aq)/h 2 O(l) l équation de la est CH 3 COOH(aq) + H 2 O(l) = CH 3 COO (aq) + H 3 O + (aq) 20 ( ) 2ème Bac SM

35 III toujours 2 Calculer à l aide des données figurant sur le document ci conter la quantité initiale d acide éthanoïque m i On la quantité initiale de l acide éthanoïque n i = M(CH 3 COOH en utilisant la masse volumique ρ et la densité d de l acide éthanoïque et aussi la masse volumique d eau ρ eau on a : m i = ρv et ρ = dρ eau c est à dire que : n i = dρ eau V M(CH 3 COOH) = 1, mol 21 ( ) 2ème Bac SM

36 III toujours 2 Calculer à l aide des données figurant sur le document ci conter la quantité initiale d acide éthanoïque m i On la quantité initiale de l acide éthanoïque n i = M(CH 3 COOH en utilisant la masse volumique ρ et la densité d de l acide éthanoïque et aussi la masse volumique d eau ρ eau on a : m i = ρv et ρ = dρ eau c est à dire que : n i = dρ eau V M(CH 3 COOH) = 1, mol 21 ( ) 2ème Bac SM

37 III toujours 2 Calculer à l aide des données figurant sur le document ci conter la quantité initiale d acide éthanoïque m i On la quantité initiale de l acide éthanoïque n i = M(CH 3 COOH en utilisant la masse volumique ρ et la densité d de l acide éthanoïque et aussi la masse volumique d eau ρ eau on a : m i = ρv et ρ = dρ eau c est à dire que : n i = dρ eau V M(CH 3 COOH) = 1, mol 21 ( ) 2ème Bac SM

38 III toujours 3 Dresser un tableau d avancement de la et à partir de la valeur du ph déterminer l avancement final de la l équation de la CH 3 CO 2 H + H 2 O CH 3 CO 2 + H 3O + état avancement n(ch 3 CO 2 H) excès n(ch 3 CO 2 ) n(h 3 état initial x = 0 n i 0 0 au cours de transf x n i x x x état final x f n i x f x f x f Le réactif limitant est l acide éthanoïque car l eau est toujours en excès dans les solutions - l avancement maximal : n i x max = 0 = x max = n i = 1, mol 22 ( ) 2ème Bac SM

39 III toujours 3 Dresser un tableau d avancement de la et à partir de la valeur du ph déterminer l avancement final de la l équation de la CH 3 CO 2 H + H 2 O CH 3 CO 2 + H 3O + état avancement n(ch 3 CO 2 H) excès n(ch 3 CO 2 ) n(h 3 état initial x = 0 n i 0 0 au cours de transf x n i x x x état final x f n i x f x f x f Le réactif limitant est l acide éthanoïque car l eau est toujours en excès dans les solutions - l avancement maximal : n i x max = 0 = x max = n i = 1, mol 22 ( ) 2ème Bac SM

40 III toujours 3 Dresser un tableau d avancement de la et à partir de la valeur du ph déterminer l avancement final de la l équation de la CH 3 CO 2 H + H 2 O CH 3 CO 2 + H 3O + état avancement n(ch 3 CO 2 H) excès n(ch 3 CO 2 ) n(h 3 état initial x = 0 n i 0 0 au cours de transf x n i x x x état final x f n i x f x f x f Le réactif limitant est l acide éthanoïque car l eau est toujours en excès dans les solutions - l avancement maximal : n i x max = 0 = x max = n i = 1, mol 22 ( ) 2ème Bac SM

41 III toujours 3 Dresser un tableau d avancement de la et à partir de la valeur du ph déterminer l avancement final de la l équation de la CH 3 CO 2 H + H 2 O CH 3 CO 2 + H 3O + état avancement n(ch 3 CO 2 H) excès n(ch 3 CO 2 ) n(h 3 état initial x = 0 n i 0 0 au cours de transf x n i x x x état final x f n i x f x f x f Le réactif limitant est l acide éthanoïque car l eau est toujours en excès dans les solutions - l avancement maximal : n i x max = 0 = x max = n i = 1, mol 22 ( ) 2ème Bac SM

42 III toujours * détermination de l avancement final à partir du ph : La stabilité du ph du mélange nel sur la valeur 3,10 montre que le système atteint son état final et les concentration des ions d oxonium [H 3 O + ] dans ce cas : [H 3 O + ] f = 10 ph = 10 3,10 = 7, mol/l D après le tableau d avancement, on a n(h 3 O + ) f = x f : c est à dire que [H 3 O + ] f V f = x f donc : x f = 1, = 4, mol 23 ( ) 2ème Bac SM

43 III toujours 4 Comparer l avancement maximal et l avancement final x f < x max et la quantité de matière dans l état final est : n f (CH 3 CO 2 H) = n i x f = n f (CH 3 CO 2 H) = 1, mol On conclue que le réactif limitant n a pas ment disparu et donc la étudiée est non? tous les réactifs et les produits sont encor présents dans le mélange nel dans l état final 24 ( ) 2ème Bac SM

44 III toujours 4 Comparer l avancement maximal et l avancement final x f < x max et la quantité de matière dans l état final est : n f (CH 3 CO 2 H) = n i x f = n f (CH 3 CO 2 H) = 1, mol On conclue que le réactif limitant n a pas ment disparu et donc la étudiée est non? tous les réactifs et les produits sont encor présents dans le mélange nel dans l état final 24 ( ) 2ème Bac SM

45 III toujours 4 Comparer l avancement maximal et l avancement final x f < x max et la quantité de matière dans l état final est : n f (CH 3 CO 2 H) = n i x f = n f (CH 3 CO 2 H) = 1, mol On conclue que le réactif limitant n a pas ment disparu et donc la étudiée est non? tous les réactifs et les produits sont encor présents dans le mélange nel dans l état final 24 ( ) 2ème Bac SM

46 III toujours Définition du taux d avancement final Le taux d avancement final d une, noté τ, vaut : τ = x f x max τ est une grandeur sans dimension compris entre 0 et 1 Si τ = 0, la n a pas lieu ; et si τ = 1, la est 25 ( ) 2ème Bac SM

47 III toujours 5 Calculer le taux d avancement final de la pour l activité 2 D après la définition : τ = x f = x max 1, = 2, = 2,3% Cela signifie que 2,3 molécules parmi les 100 qui ont réagi avec l eau 26 ( ) 2ème Bac SM

48 III toujours 5 Calculer le taux d avancement final de la pour l activité 2 D après la définition : τ = x f = x max 1, = 2, = 2,3% Cela signifie que 2,3 molécules parmi les 100 qui ont réagi avec l eau 26 ( ) 2ème Bac SM

49 III toujours 5 Calculer le taux d avancement final de la pour l activité 2 D après la définition : τ = x f = x max 1, = 2, = 2,3% Cela signifie que 2,3 molécules parmi les 100 qui ont réagi avec l eau 26 ( ) 2ème Bac SM

50 III toujours Exercice d application 4 : solution d acide benzoïque, C 6 H 5 CO 2 H(aq), de volume V et de concentration molaire apportée mol/l, a un ph égal à 36 1 Écrire l équation de la entre l eau et l acide 2 Calculer le taux d avancement final de cette Commenter la valeur trouvée 27 ( ) 2ème Bac SM

51 III toujours 3 l état d un système? a Sens d évolution d un système Activité 3 : Ajoutons au système précédent 0,50g déthanoate de sodium solide, CH 3 COONa, après agitation la mesure du ph est comment évolue le ph du système? ph 2 > ph 1 [H 3 O + ] 2 < [H 3 O + ] 1 2 Dans quel sens le système a-t-il évolué? D après la question 1, le système a évolué dans le sens de diminution des ions H 3 O + Dans le sens inverse de l équation de la 28 ( ) 2ème Bac SM

52 III toujours 3 l état d un système? a Sens d évolution d un système Activité 3 : Ajoutons au système précédent 0,50g déthanoate de sodium solide, CH 3 COONa, après agitation la mesure du ph est comment évolue le ph du système? ph 2 > ph 1 [H 3 O + ] 2 < [H 3 O + ] 1 2 Dans quel sens le système a-t-il évolué? D après la question 1, le système a évolué dans le sens de diminution des ions H 3 O + Dans le sens inverse de l équation de la 28 ( ) 2ème Bac SM

53 III toujours 3 l état d un système? a Sens d évolution d un système Activité 3 : Ajoutons au système précédent 0,50g déthanoate de sodium solide, CH 3 COONa, après agitation la mesure du ph est comment évolue le ph du système? ph 2 > ph 1 [H 3 O + ] 2 < [H 3 O + ] 1 2 Dans quel sens le système a-t-il évolué? D après la question 1, le système a évolué dans le sens de diminution des ions H 3 O + Dans le sens inverse de l équation de la 28 ( ) 2ème Bac SM

54 III toujours 3 l état d un système? a Sens d évolution d un système Activité 3 : Ajoutons au système précédent 0,50g déthanoate de sodium solide, CH 3 COONa, après agitation la mesure du ph est comment évolue le ph du système? ph 2 > ph 1 [H 3 O + ] 2 < [H 3 O + ] 1 2 Dans quel sens le système a-t-il évolué? D après la question 1, le système a évolué dans le sens de diminution des ions H 3 O + Dans le sens inverse de l équation de la 28 ( ) 2ème Bac SM

55 III toujours 3 l état d un système? a Sens d évolution d un système Activité 3 : Ajoutons au système précédent 0,50g déthanoate de sodium solide, CH 3 COONa, après agitation la mesure du ph est comment évolue le ph du système? ph 2 > ph 1 [H 3 O + ] 2 < [H 3 O + ] 1 2 Dans quel sens le système a-t-il évolué? D après la question 1, le système a évolué dans le sens de diminution des ions H 3 O + Dans le sens inverse de l équation de la 28 ( ) 2ème Bac SM

56 III toujours 3 Comparer les deux sens d évolutions dans les deux cas? Dans le premier cas le système a évolué dans le sens directe ie le sens de formation des ions oxonium en revanche, dans le deuxième cas, le système a évolué dans le sens inverse de l équation de la ie le sens de diminution des ion oxonium On conclue que la s effectue dans les deux sens, on dit que la est limitée et on le symbolise par l équation suivante en utilisant deux flèches : CH 3 CO 2 H(aq) + H 2 O(l) CH 3 COO (aq) + H 3 O + (aq) est appelé le sens direct de la et le sens inverse de la 29 ( ) 2ème Bac SM

57 III toujours 3 Comparer les deux sens d évolutions dans les deux cas? Dans le premier cas le système a évolué dans le sens directe ie le sens de formation des ions oxonium en revanche, dans le deuxième cas, le système a évolué dans le sens inverse de l équation de la ie le sens de diminution des ion oxonium On conclue que la s effectue dans les deux sens, on dit que la est limitée et on le symbolise par l équation suivante en utilisant deux flèches : CH 3 CO 2 H(aq) + H 2 O(l) CH 3 COO (aq) + H 3 O + (aq) est appelé le sens direct de la et le sens inverse de la 29 ( ) 2ème Bac SM

58 III toujours 3 Comparer les deux sens d évolutions dans les deux cas? Dans le premier cas le système a évolué dans le sens directe ie le sens de formation des ions oxonium en revanche, dans le deuxième cas, le système a évolué dans le sens inverse de l équation de la ie le sens de diminution des ion oxonium On conclue que la s effectue dans les deux sens, on dit que la est limitée et on le symbolise par l équation suivante en utilisant deux flèches : CH 3 CO 2 H(aq) + H 2 O(l) CH 3 COO (aq) + H 3 O + (aq) est appelé le sens direct de la et le sens inverse de la 29 ( ) 2ème Bac SM

59 III toujours 3 Comparer les deux sens d évolutions dans les deux cas? Dans le premier cas le système a évolué dans le sens directe ie le sens de formation des ions oxonium en revanche, dans le deuxième cas, le système a évolué dans le sens inverse de l équation de la ie le sens de diminution des ion oxonium On conclue que la s effectue dans les deux sens, on dit que la est limitée et on le symbolise par l équation suivante en utilisant deux flèches : CH 3 CO 2 H(aq) + H 2 O(l) CH 3 COO (aq) + H 3 O + (aq) est appelé le sens direct de la et le sens inverse de la 29 ( ) 2ème Bac SM

60 III toujours Ce résultat, établi pour une acido-basique, est générale : Au cours d une non, la s effectue dans deux sens ; sens direct et sens inverse 30 ( ) 2ème Bac SM

61 III toujours b L état d un système un état? solution aqueuse S d acide méthanoïque HCO 2 H de volume V=1,00L est obtenue en apportant une quantité n i = 5, mol d acide méthanoïque dans le volume d eau nécessaire Le système obtenu est le siège d une modélisée par une d équation : HCOOH(aq) + H 2 O(l) HCOO (aq) + H 3 O + (aq) L avancement final x i de cette est à x f = 0, mol Quel est, en quantité de matière, la composition du système dans l état final? 31 ( ) 2ème Bac SM

62 III toujours On dresse un tableau d avancement de la : Équation HCO 2 H + H 2 O HCO 2 + H 3O + état avancement n(hco 2 H) excès n(hco 2 ) n(h 3O + ) état initial x = 0 n i 0 0 au cour de transf x n i x x x état final x f n i x f x f x f D après le tableau d avancement, dans l état final, le système contient : n f (HCOO ) = n f (H 3 O + ) = x f = 8, mol et n f (HCOOH) = n i x f = 4, mol Le système est donc constitue des réactifs et des produits dont les quantités restent constantes Le système est dans un état 32 ( ) 2ème Bac SM

63 III toujours On dresse un tableau d avancement de la : Équation HCO 2 H + H 2 O HCO 2 + H 3O + état avancement n(hco 2 H) excès n(hco 2 ) n(h 3O + ) état initial x = 0 n i 0 0 au cour de transf x n i x x x état final x f n i x f x f x f D après le tableau d avancement, dans l état final, le système contient : n f (HCOO ) = n f (H 3 O + ) = x f = 8, mol et n f (HCOOH) = n i x f = 4, mol Le système est donc constitue des réactifs et des produits dont les quantités restent constantes Le système est dans un état 32 ( ) 2ème Bac SM

64 III toujours On dresse un tableau d avancement de la : Équation HCO 2 H + H 2 O HCO 2 + H 3O + état avancement n(hco 2 H) excès n(hco 2 ) n(h 3O + ) état initial x = 0 n i 0 0 au cour de transf x n i x x x état final x f n i x f x f x f D après le tableau d avancement, dans l état final, le système contient : n f (HCOO ) = n f (H 3 O + ) = x f = 8, mol et n f (HCOOH) = n i x f = 4, mol Le système est donc constitue des réactifs et des produits dont les quantités restent constantes Le système est dans un état 32 ( ) 2ème Bac SM

65 III toujours Plus généralement : Lors d une 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 33 ( ) 2ème Bac SM

66 III toujours Un état peut-être dynamique? Un système 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 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 34 ( ) 2ème Bac SM

67 III toujours Un état est un état dynamique 35 ( ) 2ème Bac SM

68 III toujours Exercice d application 5 : On mélange une solution aqueuse A contenant, entre autres, 1,00mmol d ions Mg 2+ (aq), avec une solution aqueuse B contenant, entre autres, 1,20mmol d ions carbonates CO 2 3 (aq) Un précipité de carbonate de magnésium, MgCO 3 (s), apparaît On filtre le mélange obtenu, le précipité est séché, puis pesé On trouve m(mgco 3 ) = 49mg 1 Écrire l équation de la de précipitation Quel est l avancement maximal de cette? 2 Calculer l avancement final de la ainsi que le taux d avancement final 3 Quelle est la composition du système dans l état final? Est-ce un état? 36 ( ) 2ème Bac SM