Hygiène et santé LES LIQUIDES D USAGE COURANT : QUE CONTIENNENT-ILS ET QUELS RISQUES PEUVENT-ILS PRÉSENTER?

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1 Hygiène et santé LES LIQUIDES D USAGE COURANT : QUE CONTIENNENT-ILS ET QUELS RISQUES PEUVENT-ILS PRÉSENTER? HS 2 LES LIQUIDES D USAGE COURANT : QUE CONTIENNENT-ILS ET QUELS RISQUES PEUVENT-ILS PRÉSENTER? 2nde professionnelle 1. Quelles précautions faut-il prendre quand on utilise des liquides d usage courant? Capacités Connaissances Exemples d'activités Lire et exploiter les informations données sur l étiquette d un produit chimique de laboratoire ou d usage domestique (pictogrammes, composition ). Identifier les règles et dispositifs de sécurité adéquats à mettre en oeuvre. Savoir que les pictogrammes et la lecture de l étiquette d un produit chimique renseignent sur les risques encourus et sur les moyens de s en prévenir, sous forme de phrases de risque et de phrases de sécurité. Lecture et interprétation d étiquettes de produits chimiques ou d usage courant Prévention des risques liés à l association de produits chimiques. 2. Comment établir la composition d un liquide d usage courant? Capacités Connaissances Exemples d'activités Réaliser une manipulation ou une expérience après avoir recensé les risques encourus et les moyens à mettre en oeuvre. Identifier expérimentalement des ions en solution aqueuse. Mettre en évidence la présence d eau et de dioxyde de carbone en solution. Réaliser une dilution et préparer une solution de concentration donnée. Reconnaître expérimentalement le caractère acide ou basique ou neutre d une solution. Réaliser un dosage acide base. Réaliser une chromatographie sur couche mince. Partant de la constitution d un liquide et en utilisant la classification périodique des éléments : -représenter un atome, un ion, une molécule par le modèle de Lewis ; -prévoir la composition d une molécule ou d un ion ; -écrire les formules brutes de quelques ions et les nommer. Écrire l équation d une réaction chimique. Calculer une masse molaire moléculaire. Déterminer la concentration molaire ou massique d une espèce chimique présente dans une solution en utilisant les relations n = m M, c = m V, c = n V Reconnaître et nommer le matériel et la verrerie de laboratoire employés lors des manipulations. Connaître la composition de l atome et savoir qu il est électriquement neutre. Savoir que la classification périodique des éléments renseigne sur la structure de l atome. Connaître la règle de l octet. Savoir qu un ion est chargé positivement ou négativement. Savoir qu une molécule est un assemblage d atomes réunis par des liaisons covalentes et qu elle est électriquement neutre. Savoir qu une solution peut contenir des molécules, des ions. Connaître la formule brute de l eau et du dioxyde de carbone. Savoir que l acidité d une solution aqueuse est caractérisée par la concentration en ions H +. Savoir qu une solution acide a un ph inférieur à 7 et qu une solution basique a un ph supérieur à 7. Savoir qu au cours d une réaction chimique les éléments, la quantité de matière et les charges se conservent. Identification expérimentale de quelques espèces chimiques présentes dans des liquides d usage courant, dans une eau minérale, un vinaigre, un soda, un jus de fruit : - identification par précipitation des ions contenus dans une eau minérale, - identification des glucides contenus dans une boisson (chromatographie sur couche mince ) Préparation de solutions aqueuses de concentration donnée à partir d un solide ou par dilution. Réalisation de dosages : - permettant de déterminer la dureté d une eau ou sa concentration en ions hydrogénocarbonates ou en ions chlorures ; -acido-basiques (par colorimétrie, par ph-métrie ou par conductimètrie). Purification ou traitement d une solution impropre à la consommation. Extraction d arômes, de colorants (hydro distillation, extraction par solvant, décantation ). Les liquides d'usage courant 1/7

2 Quelles précautions faut-il prendre quand on utilise des liquides d usage courant? Etiquetage - Les pictogrammes : Les étiquettes de produits chimiques comportent différentes informations. Les pictogrammes permettent d'alerter sur les dangers du produit. Les produits chimiques doivent être manipulés avec précaution. produit gaz produit dangereux corrosif sous pression pour la santé danger danger d'incendie danger pour d'explosion substance inflammable l'environnement danger pour danger danger la santé substance comburante substance toxique Comment établir la composition d un liquide d usage courant? La verrerie de laboratoire : tube à essai bécher erlenmeyer ballon verre à pied cristallisoir Les liquides d'usage courant 2/7

3 entonnoir éprouvette graduée pipette graduée pipette jaugée fiole jaugée burette graduée Constitution de la matière : L'atome : Le noyau est composé de protons( + ) et neutrons. Le noyau porte des charges. La masse de l atome est pratiquement égale à celle du noyau. Dimension du noyau de l ordre de m. Le nuage électronique est composé d électrons ( - ). Dimension de l ordre de m. L atome (noyau + nuage électronique) est neutre. Représentation conventionnelle et constitution en particules: La constitution en particules de l'atome est indiquée par sa représentation conventionnelle. nombre de masse A numéro atomique Z 14 7 N symbole de l atome Nombre de protons : Z Nombre d électrons : Z Nombre de neutrons : A Z Les liquides d'usage courant 3/7

4 Répartition en couches : Les électrons se répartissent en couches autour du noyau. électrons noyau couche K couche L couche M Le nombre d'électrons est limité sur chaque couche: couche K L M nombre d'électrons les électrons remplissent d'abord la couche K, puis la couche L, sur une couche les électrons se "mettent" d'abord seuls jusqu à ce que la couche soit à moitié remplie, puis les électrons supplémentaires se mettent en doublet de ceux déjà placés. représentation de Lewis : Seule la dernière couche est représentée. Autour du symbole de l'atome on met : un trait chaque fois qu'un doublet d'électrons est présent sur la couche externe. N un point pour chaque électron célibataire. Règle de l octet ions - molécules Les propriétés chimiques d'un élément dépendent du nombre d'électrons qu'il possède sur sa couche externe. Les expériences montrent que les éléments chimiques réagissent de façon à ce que leur couche externe ressemble à celle du gaz noble le plus proche (en général 8 électrons sur la dernière couche). Formation des ions: Les atomes perdent ou capturent des électrons pour ressembler au gaz noble le plus proche. Formation des molécules: Les atomes se groupent pour mettre en commun les électrons de leur couche externe. La mise en commun de deux électrons (un pour chaque atome) forme une liaison covalente. Les liquides d'usage courant 4/7

5 Molécules : Les atomes des molécules mettent en commun H H des électrons pour avoir une dernière couche complète. O La mise en commune de 2 électrons, H H 1 pour chaque atome, forme une liaison covalente. O Les molécules sont électriquement neutres. Leur formule brute renseigne sur leur composition: La molécule de dioxyde de carbone, CO 2, est constituée d'un atome de carbone et de 2 atomes d'oxygène. Ions : Ions monoatomiques : Ce sont des atomes qui perdent ou capturent des électrons. L'ion porte une charge électrique indiquée dans sa formule Ag + : ion argent, Cl - : ion chlorure. Ions polyatomiques : C'est un assemblage semblable à une molécule, mais qui perd ou capture des électrons. La charge électrique de l'ion est indiquée dans sa formule: NO 3 - : ion nitrate. Réaction chimique Lors d une réaction chimique, les éléments qui constituent les réactifs (avant la réaction) s assemblent d une façon différente pour former les produits (après la réaction). réaction réactif 1 + réactif produit 1 + produit Les éléments chimiques qui existaient dans les réactifs sont retrouvés en même nombre dans les produits. La masse totale de l'ensemble des produits est égale à la masse initiale de l'ensemble des réactifs. Pour que la réaction se déroule convenablement (transformation totale des réactifs en produits), il faut respecter des proportions précises dans le mélange des réactifs, obtenues en équilibrant l'équation-bilan. Les liquides d'usage courant 5/7

6 Quantité de matière : La mole : quelques grammes de matière contiennent des milliards de milliards d atomes En chimie, la quantité de matière (notée n) se mesure en moles (symbole mol). Une mole d'atomes, ions, molécules, contient 6, atomes, ions ou molécules. ( 6, est le nombre d'avogadro) masse molaire La masse molaire d'un élément est la masse d'une mole d'atomes de cet élément. On la note M et elle s'exprime en g/mol. Dans le tableau périodique des éléments elle est indiquée par le nombre de masse A (en g/mol) La masse molaire d une molécule s obtient en additionnant la masse de ses constituants. exemple : masse moléculaire du méthane CH 4 1 mole de méthane contient 1 mole d atomes de carbone et 4 moles d atomes d hydrogène d où M(CH 4 ) = M(C) + 4M(H) = = 16 g/mol Relation masse-quantité de matière Le nombre de moles n ( ou quantité de matière) d'un composé est proportionnel à la masse m qu'on prélève de ce composé: n = m M n : quantité de matière en mol; m : masse en g; M : masse molaire en g/mol Relation volume-quantité de matière Pour les composés qu'on trouve sous forme de gaz (à 20 C sous une pression de 1013 hpa) on constate que 1 mol de gaz occupe toujours un volume de 24L Le nombre de moles n d'un gaz est proportionnel au volume V qu'il occupe: n = V 24 n : quantité de matière en mol; V : volume en L 24 : volume molaire en L/mol concentration de nombreux composés chimiques sont utilisés dissous dans l eau. Plus on dissout une quantité importante de composé X (le soluté) dans l eau (le solvant), plus la solution (mélange solvant+soluté) est concentrée Les liquides d'usage courant 6/7

7 la concentration molaire (notée [ ] ou C )est le nombre de moles de soluté par litre de solution : C = [X ] = n V C :concentration molaire en mol/l la concentration massique (notée C )est la masse de soluté par litre de solution : C = m V C : concentration massique en g/l Acides et bases : Une solution aqueuse est dite acide si sa concentration en ions H + est supérieure à 10 7 mol/l. Plus la concentration en ions H + est importante, plus la solution est acide. Pratiquement, pour détecter si une solution est acide, on mesure son ph. ph neutre de plus en plus acide de plus en plus basique Les liquides d'usage courant 7/7

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