A V A N T - P R O P O S Rappel de notions vue en STE-404

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1 A V A N T - P R P S Rappel de notions vue en STE-404 1) a) Comment s appelle le modèle atomique dont nous nous servons pour comprendre les différents phénomènes? Le modèle de Rutherford-Bohr. b) Quelles particules élémentaires y retrouve-t-on et où sont-elles situées? - les protons (p + ) sont chargées positivement et sont situés dans le noyau. - les neutrons (n 0 ) n ont aucune charge et sont situés dans le noyau. - les électrons (e - ) sont chargées négativement et sont situés sur des couches électroniques. c) À quoi ressemble-t-il? À un mini système solaire. Illustration: 2) a) À quoi sert le tableau périodique? Classifier les éléments chimiques b) Quelles sont les parties importantes du tableau périodique et à quoi servent-elles? 1 ) l ESCALIER qui sert à séparer les métaux (à gauche) et les non métaux (à droite). 2 ) Les colonnes appelées GRUPES ou FAMILLES permettent de savoir le nombre d électrons de valence que possède un atome d un élément chimique. 3 ) Les rangées appelées PÉRIDES qui permettent de savoir le nombre de couches électroniques que possèdent un atome de l élément chimique. c) Comment fait-on pour déterminer le nombre de particules élémentaires d un isotope d un élément? 1 ) le NUMÉR ATMIQUE de l élément chimique nous indique le nombre de protons qui est égal au nombre d électrons pour un atome neutre. 2 ) la MASSE ATMIQUE de l élément chimique qui nous indique la somme des protons et des neutrons.

2 3) a) Qu est-ce qu un ion? C est un atome chargé électriquement. b) Comment détermine-t-on la charge des ions? En regardant le nombre d électrons qu un atome peut gagner, céder ou partager avec un autre atome. 4) a) Qu est-ce qu un radical? C est un groupe d atomes possédant une charge électrique. n les appelle aussi ion polyatomique. b) Comment détermine-t-on la charge des radicaux? En regardant avec quel autre ion, dont la charge électrique est connu, ils sont associés. 5) a) Quelles règles nous permettent de nommer les formules moléculaires? Le donneur d électrons est toujours le premier élément de la formule chimique et le receveur le second. b) Quelles règles nous permettent de nommer les molécules binaires? 1 ) Le deuxième élément de la formule est toujours le premier mot du nom de la molécule. 2 ) n ajoute le suffixe ure au premier mot du nom sauf pour les éléments suivants: oxygène (oxyde), azote (nitrure), soufre (sulfure), carbone (carbure) et hydrogène (hydrure). 3 ) n utilise des préfixes numéraux pour indiquer le nombre en indice. 6) Qu est-ce qu une équation chimique balancée? C est une équation chimique où le nombre d atomes de chaque élément du côté des réactifs est le même que le nombre d atomes de chaque élément du côté des produits. 7) Qu est-ce qu une mole? c est un regroupement de particules dont la valeur est de 6,02 x (son abréviation est mol). 8) a) Quelle formule mathématique définit une concentration? c = quantité de soluté quantité de solution Ses unités sont: g/l, ml/l, % m/v ou % V/V b) Qu est-ce qu une concentration molaire? c est une certaine quantité de moles de soluté pour un volume donné de solution. Sa formule mathématique est: c = n > moles de soluté V > volume de solution Son unité est: mol/l ou M

3 Exercices d application 1) Quelle est la configuration électronique des éléments suivants: a) C? b) Po? c) Ca? d) Sb? e) Ga? f) Tl? 2) Quelle molécule obtient-on si on associe les atomes suivants: a) K & P? formule: K 3 P b) Al & I? formule: AlI 3 Nom: phosphorure de tripotassium Nom: triiodure d aluminium Type de liaisons: ionique Type de liaisons: ionique c) Be & N? formule: Be 3 N 2 d) C & F? formule: CF 4 Nom: dinitrure de béryllium Nom: tétrafluorure de carbone Type de liaisons: ionique Type de liaisons: covalente e) Na & Mg? formule: f) H & P? formule: PH 3 Nom: Nom: trihydrure de phosphore Type de liaisons: Type de liaisons: covalente AUCUNE MLÉCULE CE SNT 2 MÉTAUX

4 3) Quel ion peuvent faire les atomes des éléments suivants: a) magnésium? Mg 2+ b) argon? Pas d ion c est un gaz inerte c) potassium? K + d) phosphore? P 3- e) aluminium? Al 3+ f) soufre? S 2- g) chlore? Cl - h) silicium? Si 4+ ou Si 4-4) Quel est le nom des molécules suivantes: a) Ga 2 S 3? trisulfure de digallium b) H 2? monoxyde de dihydrogène c) CCl 4? tétrachlorure de carbone d) Al 2 3? trioxyde de dialuminium e) C 2 H 6? hexahydrure de dicarbone f) C 4 H 10? décahydrure de tétracarbone g) Na 2 S? sulfure de disodium 5) Quelle est la formule chimique des produits suivants: a) tétrabromure de silicium? SiBr 4 b) monoxyde de carbone? C c) trioxyde de dialuminium? Al 2 3 d) trifluorure d aluminium? AlF 3 d) octohydrure de tricarbone? C 3 H 8 g) hexafluorure de soufre? SF 6 h) sulfure de dihydrogène? H 2 S i) trioxyde de difer? Fe 2 3 j) trihydrure d azote? NH 3 k) tribromure de bore? BBr 3 8) Dans les composés suivants, quel est le radical et quelle est sa charge électrique? a) K 2 S 4 : 2- S 4 (sulfate) b) NH 4 Br: NH + 4 (ammonium) c) NaH: H - (hydroxyde) d) H 3 B 3 : B 3 3- e) AlP 4 : P 4 3- (borate) (phosphate) f) Be(N 3 ) 2 : N 3 - (nitrate) g) LiCH 3 C 2 : CH 3 C 2 - (acétate)

5 9) Balancez les équations chimiques suivantes: a) 5 H 2 S P > 2 H 3 P S H 2 b) 4 NH > 2 N H 2 c) 2 H Na > 4 NaH + 2 d) C 7 H > 7 C H 2 e) 2 NH Cu > 3 Cu + N H 2 f) 3 H 2 S + 2 BiCl > Bi 2 S HCl g) CaCl 2 + Na 2 C > CaC NaCl h) 2 H 3 P Ca(H) > Ca 3 (P 4 ) H 2 i) 2 C 2 H > 4 C H 2 j) 2 C 4 H > 8 C H 2 k) 4 HN C > 4 N + 3 C H 2 l) Mn HCl > MnCl 2 + Cl H 2 m) C 2 H > 2 C H 2 n) 4 HN > 4 N H o) 2 CH 3 CNa + MgCl > (CH 3 C) 2 Mg + 2 NaCl p) 8 HN Cu > 3 Cu(N 3 ) N + 4 H 2

6 10) n dissout 0,500 mole de chlorure de sodium dans 5,00 litres d eau. Quelle est la concentration molaire de cette solution? n = 0,500 mol c = n = 0,500 mol = 0,100 mol/l V = 5,00 L V 5,00 L c = 0,100 mol/l 11) Pascal veut préparer 250 ml d une solution de chlorure d hydrogène dont la concentration est de 0,250 mol/l. Quelle masse de chlorure d hydrogène a-t-il besoin? m = 2,28 g V = 250 ml 0,250 mol = X ---->X = 0,250 mol x 250 ml = 0,0625 mol ml 250 ml ml c = 0,250 mol/l M molaire HCl = 1 g + 35,5 g = 36,5 g/mol 36,5 g x 0,0625 mol = 2,28125 g 1 mol 12) Valérie utilise 25,0 g de carbonate de calcium (CaC 3 ) pour préparer une solution dont la concentration est de 0,500 mol/l. Quel est le volume de solution qu elle a préparé? m = 25,0 g M molaire HCl = 40 g + 12 g + 16 g x 3 = 100 g V = 500 ml c = 0,500 mol/l 1 mol = X > X = 1 mol x 25,0 g = 0,250 mol 100 g 25,0 g 100 g ml = X > X = ml x 0,250 mol = 500 ml 0,500 mol 0,250 mol 0,500 mol 13) Katherine utilise 50 ml d une solution de sulfate de dihydrogène (H 2 S 4 ) de 2,00 mol/l pour préparer 400 ml d une nouvelle solution. Quelle est la concentration de cette nouvelle solution? c i = 2 mol/l c i x V i = x V f V i = 50 ml 2 mol/l x 50 ml = x 400 ml =? = 2 mol/l x 50 ml = 0,25 mol/l V f = 400 ml 400 ml = 0,25 mol/l 14) Jimmy a une bouteille de 1,00 litre d une solution de dichlorure de calcium dont la concentration est de 8,00 M. Il veut préparer 500 ml d une solution de dichlorure de calcium 0,400 M. Quelle volume de solution initiale a-t-il besoin? c i = 8,00 M c i x V i = x V f V i =? 8,00 M x V i = 0,400 M x 500 ml = 0,400 M V i = 0,400 M x 500 ml = 25 ml V f = 500 ml 8,00 M V i = 25 ml

7 15) Maude possède 50,0 ml de nitrate d hydrogène (HN 3 ) 5,00 M. Elle prépare une solution de 200 ml avec ce 50,0 ml. Quelle est la quantité, en mole et en grammes, de nitrate d hydrogène (HN 3 ) dans la nouvelle solution? n = 0,25 mol m = 15,75 g c i = 5,00 M c i x V i = x V f V i = 50,0 ml 5,00 M x 50,0 ml = x 200 ml =? V f = 200 ml V i = 5,00 M x 50,0 ml = 1,25 M 200 ml 1,25 mol = X > X = 1,25 mol x 200 ml = 0,25 mol ml 200 ml ml m molaire HN3 = 1 g + 14 g + 48 g = 63 g/mol 63 g x 0,25 mol = 15,75 g 1 mol 16) Le vinaigre concentré est vendue dans une bouteille de 250 ml. Cette solution contient 300 g d acétate d hydrogène (HCH 3 C). Avec ce concentré, on prépare 1,25 litre de solution utilisable pour faire des vinaigrettes. Quelle est la concentration molaire de cette nouvelle solution? = 4 mol/l m = 300 g m molaire HCH3C = 1 g x g x g x 2 = 60 g/mol V i = 250 ml 1 mol = X > X = 1 mol x 300 g = 5 mol =? 60 g 300 g 60 g V f = ml 5,00 mol = c i > X = 5 mol x 1000 ml = 20 mol/l 250 ml ml 250 ml c i x V i = x V f 20 mol/l x 250 ml = x ml = 20 mol/l x 250 ml = 4,00 mol/l ml 17) Un vin possède 11,0 % d alcool soit une concentration 2,00 mol/l d éthanol (C 2 H 5 H). Cynthia utilise 100 ml de ce vin pour préparer une solution dont la concentration est de 0,400 mol/l. a) Quelle sera le volume de cette nouvelle solution? V f = 500 ml c i = 2 mol/l c i x V i = x V f V i = 100 ml 2 mol/l x 100 ml = 0,4 mol/l x V f = 0,4 mol/l V f = 2 mol/l x 100 ml = 500 ml V f =? 0,4 mol/l b) Quelle est la masse d alcool présente dans cette solution? m = 9,2 g c i = 2 mol/l m molaire C2H5H = 12 g x g x g = 46 g/mol V i = 100 ml 46 g/mol x 2 mol = m > m = 92 g 100 ml = 9,2 g ml 100 ml ml 18) Un détergent contient une concentration de 25 % m/v d ammoniac (NH 3 ). Quelle est sa concentration molaire? c = 14,71 mol/l c = 25 % 25 g = m > m = 25 g x ml = 250 g m molaire = 17 g 100 ml ml 100 ml 1 mol = n > n = 1 mol x 250 g/l = 14,71 mol 17 g 250 g/l 17 g

8 19) Kimberly fait réagir du bromure d hydrogène avec du dihydroxyde de calcium et elle obtient du dibromure de calcium et de l eau? a) Est-ce une réaction de neutralisation? UI Pourquoi? parce qu un acide (bromure d hydrogène) réagit avec une base (dihydroxyde de calcium) pour donner un sel (dibromure de calcium) et de l eau. b) Quelle masse de dihydroxyde de calcium réagira avec 5 moles de bromure d hydrogène? m = 185 g de Ca(H) 2 2 HBr (aq) + Ca(H) 2 (aq) > CaBr 2 (aq) + 2 H 2 (l) 2 mol 1 mol 1 mol 2 mol 5 mol n 1 mole de Ca(H) 2 = n => n = 2,5 mol de Ca(H) 2 2 mol de HBr 5 moles de HBr 74 g de Ca(H) 2 = m => m = 185 g de Ca(H) 2 1 mol de Ca(H) 2 2,5 mol de Ca(H) 2 c) Quelle masse de dibromure de calcium sera formée si elle utilise 40,5 g de bromure d hydrogène? m = 50 g de CaBr 2 2 HBr (aq) + Ca(H) 2 (aq) > CaBr 2 (aq) + 2 H 2 (l) 162 g 74 g 200 g 36 g 40,5 g m 200 g de CaBr 2 = m 162 g de HBr 40,5 g de HBr m = 200 g de CaBr 2 x 40,5 g de HBr = 50 g de CaBr g de HBr 20) Félix fait réagir 5,97 g de monoxyde de cuivre avec du dihydrogène. Combien de moles d eau sera formée au cours de cette réaction? n = 0,075 mol Cu (s) + H 2 (g) > Cu (s) + H 2 (g) 79,5 g 2 g 63,5 g 18 g 5,97 g m 18 g de H 2 = m => m = 1,35 g de H 2 79,5 g de Cu 5,97 g de Cu 1 mol de H 2 = n => n = mol de H 2 18 g de H 2 1,35 g de H 2 21) Arielle décompose 585 g de chlorure de sodium par électrolyse. Combien de moles de sodium a-t-elle recueilli? n = 10,0 mol de Na 2 NaCl (s) > 2 Na (s) + Cl 2 (g) 117 g 46 g 71 g 585 g m 46 g de Na = m => m = 230 g de Na 117 g de NaCl 585 g de NaCl 1 mol de Na = n => n = 10,0 mol de Na 23 g de Na 230 g de Na

9 22) Karolane veut obtenir du dichlore gazeux. Pour ce faire elle fait réagir du dioxyde de manganèse avec du chlorure d hydrogène. En plus du dichlore, elle recueille du dichlorure de manganèse et de l eau. a) Est-ce une réaction de neutralisation? Non Pourquoi? parce qu il y a formation d un sel (chlorure de manganèse) et d eau à partir d un acide (chlorure d hydrogène) mais sans base (dioxyde de manganèse). b) Karolane utilise 600 ml de chlorure d hydrogène 0,20 M. Quelle masse de chlore a-t-elle recueillie? m = 2,13 g de Cl 2 n HCl = 600 ml x 0,20 mol/1 000 ml = 0,12 mol Mn 2 (s) + 4 HCl (aq) > Cl 2 (s) + MnCl 2 (aq) + 2 H 2 (l) 1 mol 4 mol 1 mol 1 mol 2 mol 0,12 mol m 1 mol de Cl 2 = n => n = 0,03 mol de Cl 2 4 mol de HCl 0,12 mol de HCl 71 g de Cl 2 = m => m = 2,13 g de Cl 2 1 mol de Cl 2 0,03 mol de Cl 2 c) Si elle utilise 34,8 g de dioxyde de manganèse, combien de moles de dichlorure de manganèse seront formées? n = 0,400 mol de MnCl 2 Mn 2 (s) + 4 HCl (aq) > Cl 2 (s) + MnCl 2 (aq) + 2 H 2 (l) 87 g 146 g 71 g 126 g 36 g 34,8 g n 126 g de MnCl 2 = m => m = 50,4 g de MnCl 2 87 g de Mn 2 34,8 g de Mn 2 1 mol de MnCl 2 = m => n = 0,400 mol de MnCl g de MnCl 2 50,4 g de MnCl 2 d) Quelle masse d eau est formée lorsqu on recueille 4 moles de dichlore? m = 144 g de H 2 Mn 2 (s) + 4 HCl (aq) > Cl 2 (s) + MnCl 2 (aq) + 2 H 2 (l) 1 mol 4 mol 1 mol 1 mol 2 mol 4 mol m 2 mol de H 2 = n => n = 8 mol de H 2 1 mol de Cl 2 4 mol de Cl 2 18 g de H 2 = m => m = 144 g de H 2 1 mol de H 2 8 mol de H 2 23) Combien de moles de sodium et quelle masse de dichlore doit utiliser Mariane pour synthétiser 11,7 g de chlorure de sodium? n Na = 0,20 mol ; m Cl2 = 7,1 g 2 Na (s) + Cl 2 (g) > 2 NaCl (s) 46 g 71 g 117 g n m 11,7 g 71 g de Cl 2 = m => m = 7,1 g de Cl g de NaCl 11,7 g de NaCl 46 g de Na = m => m = 4,6 g de Na 117 g de NaCl 11,7 g de NaCl 1 mol de Na = n => m = 0,20 mol de Na 23 de Na 4,6 g de Na

10 24) L un des gaz responsables des pluies acides est le dioxyde de soufre. Dans l air, il réagit avec le dioxygène pour donner du trioxyde de soufre. a) Quelle masse de dioxygène est nécessaire à l oxydation de 5 moles de dioxyde de soufre? m 2 = 80,0 g 2 S 2 (g) + 2 (g) > 2 S 3 (g) 2 moles 1 mole 2 moles 2 x 74 g 1 x 32 g 2 x 80 g 128 g 32 g 160 g 5 moles X 1 mole de 2 = n > n 2 = 2,5 moles 2 moles de S 2 5 moles de S 2 m 2 = 32 g de 2 /mol x 2,5 mol = 80,0 g b) Quelle masse de trioxyde de soufre est formée lorsque 32,0 g de dioxyde de soufre sont oxydés par le dioxygène? m S3 = 40,0 g 2 S 2 (g) + 2 (g) > 2 S 3 (g) 2 moles 1 mole 2 moles 2 x 74 g 1 x 32 g 2 x 80 g 128 g 32 g 160 g 32 g X 160 g de S 3 = n S > m S3 = 160 g x 32,0 g de S 2 = 40,0 g 128 g de S 2 32,0 de S g de S 2 25) Le trioxyde de soufre réagit avec les vapeurs d eau présente dans l air pour former du sulfate de dihydrogène qu on retrouve dans les pluies acides. a) Combien de moles d eau sont nécessaires pour former 392 g de sulfate de dihydrogène? n H2 = 4,00 moles S 3 (g) + H 2 (g) > H 2 S 4 (g) 1 mole 1 mole 1 mole 80 g 18 g 98 g X 392 g 18 g de H 2 = m H > m = 72 g H2 98 g de H 2 S g de H 2 S 4 n H2 = 1 mole de H 2 /18 g x 72 g = 4,00 moles b) Combien de molécules d acide peuvent être formées à partir de 40,0 g de trioxyde de soufre flottant dans l air? n = 3,01 x 1023 H2S4 molécules S 3 (g) + H 2 (g) > H 2 S 4 (g) 1 mole 1 mole 1 mole 80 g 18 g 98 g 40 g X 98 g de H 2 S 4 = m H2S > m = 49 g H2S4 80 g de S 3 40 g de S 3 n H2 = 6,02 x molécules de H 2 S 4 /98 g x 49 g = 3,01 x molécules

11 26) Un contenant de 500 ml de chlorure d hydrogène 0,20 M est renversé sur une surface de marbre contenant du carbonate de calcium (CaC 3 ). Il se produit une réaction chimique aù cours de laquelle se forme du dichlorure de calcium, du dioxyde de carbone et de l eau. a) Quelle masse de carbonate de calcium est attaquée? m CaC3 = 5,00 g CaC 3 (s) + 2 HCl (aq) > CaCl 2 (aq) + C 2 (g) + H 2 (l) 1 mole 2 moles 1 mole 1 mole 1 mole 100 g 73 g 111 g 44 g 18 g X a 500 ml x 0,200 mol/1000 ml X b X c 1 mole de CaC 3 = n CaC > n CaC3 = 0,0500 mole 2 moles de HCl 0,100 mole de HCl m CaC3 = 100 g de CaC 3 /mol x 0,0500 mol = 5,00 g b) Combien de moles de dioxyde carbone sont formés? n C2 = 0,0500 mole 1 mole de C 2 = n C > n C2 = 0,0500 mole 2 moles de HCl 0,100 mole de HCl c) Combien de molécules d eau sont formés? n H2S4 = 3,01 x 1022 molécules 1 mole de H 2 = n > n H2 H3 = 0,0500 mole 2 moles de HCl 0,100 mole de HCl n H3= 6,02 x molécules de H 2 /mol x 0,0500 mol = 3,01 x molécules 27) La lumière produite par une lampe éclair provient de l énergie dégagée lors de la combustion d un filament de magnésium dans un atmosphère de dioxygène. La poudre blanche formée est du monoxyde de magnésium. a) Quelle masse de monoxyde de magnésium est formée si le ruban de magnésium pèse 12,0 g? m Mg = 20 g 2 Mg (s) + 2 (g) > 2 Mg (s) 2 moles 1 mole 2 moles 48 g 32 g 80 g 12,0 g X b X a 80 g de Mg = m Mg > m Mg = 20 g 48 g de Mg 12 g de Mg b) Combien y a-t-il de molécules de dioxygène dans la lampe pour que cette réaction se produise? n H2 = 1,505 x 1023 molécules 2 moles de Mg = n Mg > n Mg = 0,50 mole 48 g de Mg 12 g de Mg 1 mole de 2 = n > n 3 = 0,25 mole 2 moles de Mg 0,50 mole de HCl n H3 = 6,02 x molécules de 2 /mol x 0,25 mol = 1,505 x molécules

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