Rappels de chimie. d ρ ρ o

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1 Rappels de chimie I. Masse olumique La masse olumique d un corps de masse m et de olume est µ m. Unités S.I : m est en kg ; est en m 3 ; µ est en kg.m -3. II. Densité La densité d d un corps est le rapport entre la masse olumique ρ de ce corps et la masse olumique ρ o du corps de comparaison pris dans les mêmes conditions. d ρ ρ o Le corps de comparaison est l eau pour les solides et les liquides l air pour les gaz. ρ est en kg.m -3 ; ρ o est en kg.m -3 ; d est sans unité. III. Loi des gaz parfaits Énoncé : Si la température et la pression ne sont pas trop éleées, un gaz peut être considéré comme parfait. Sa quantité de matière n, sa pression p, sa température T et son olume V sont liés par la relation si R est la constante des gaz parfaits. pv = nrt p est en Pa ; V est en m 3 ; T est en K (kelin) ; alors R = 8,314 (S.I). Remarque : dans les mêmes conditions, le olume molaire Vm est le même pour tous les gaz. Exemples : Dans les conditions normales (p o = 1 atm ; t o = 0 C d où p o = Pa, T o = 273 K), Vm o = 22,4 L/mol. Dans les conditions habituelles (p = 1 atm, t = 20 C), Vm = 24,0 L/mol. IV. Concentration molaire d une solution Si on dissout n(soluté) mol de soluté dans l eau pour faire un olume de solution, alors la concentration molaire de la solution est : c n (soluté) Fiche issue de 1

2 usuelles : n(soluté) est en mol ; est en L; c est en mol/l S.I : n(soluté) est en mol ; est en m 3 ; c est en mol.m -3. V. Concentration molaire d une espèce X présente en solution Si le olume d une solution contient n(x) mol de l espèce X, alors la concentration molaire de X dans cette solution est : [X] n(x) usuelles : n(x) est en mol ; est en L; [X] est en mol/l S.I : n(x) est en mol ; est en m 3 ; [X] est en mol.m -3. VI. Concentration massique ou titre massique d une espèce X présente en solution Si le olume d une solution contient la masse m(x) de l espèce X, alors la concentration massique ou titre massique de X dans cette solution est : t(x) m(x) usuelles : m(x) est en g ; est en L ; t(x) est en g/l. S.I : m(x) est en kg ; est en m 3 ; t(x) est en kg.m -3. Remarque : t(x) m(x) mais n(x) [X] donc, mais par définition m(x) n(x).m(x) donc t(x) n(x).m(x) t(x) [X].M(X) VII. Concentration massique ou titre massique d une solution Si on dissout une masse m(soluté) de soluté dans l eau pour faire un olume de solution, alors la concentration massique ou le titre massique de cette solution est : t m (soluté) usuelles : m(soluté) est en g ; est en L ; t est en g/l S.I : m(soluté) est en kg ; est en m 3 ; t est en kg.m -3. Remarque : on a aussi t C.M (soluté). Fiche issue de 2

3 VIII. Conductance d une solution ionique diluée La conductance G d une portion de solution est l inerse de la résistance R. La conductance de la portion de solution ionique entre les électrodes A et B est G Unités S.I : I est en A ; U AB est en V ; G est en siemens (S). I U AB. Remarque : l expression de la loi d Ohm pour la portion de solution entre les électrodes A et B est U AB = R.I ou I = G.U AB. Expression : La conductance de la portion d une solution ionique entre deux électrodes parallèles, de surface S et distantes de L est G σ. S L si σ est la conductiité de la solution. Unités S.I : G est en S; S est en m 2 ; L est en m ; σ est en S.m -1. IX. Conductiité d une solution ionique diluée La conductiité d une solution de la nature des ions Xi présents dans cette solution et de leur concentration molaire [Xi] : σ = λi.xi si λi est la conductiité molaire ionique de l ion Xi. Unités S.I : σ est en S.m -1 ; [Xi] est en mol.m -3 ; λi est en S.m 2.mol -1. X. Dosage ou titrage Titrer ou doser une espèce chimique dans une solution : c est déterminer sa concentration molaire dans cette solution. Fiche issue de 3

4 L équialence est atteinte quand les réactifs de la réaction du dosage ont été introduits dans des proportions stœchiométriques. À l équialence, le réactif titrant et le réactif titré ont entièrement réagi. Exemples : dosage conductimétrique (de l ion Ag + par l ion Cl - ). dosage colorimétrique à l aide d un indicateur coloré. dosage ph-métrique à l aide d une sonde à ph. dosage potentiométrique (hors programme en théorie). XI. Réaction chimique et aancement L aancement de la réaction, noté x, exprimé en mol, permet de suire l éolution des quantités de matières des réactifs et des produits au cours de la transformation chimique. Pour une équation chimique du type α.a + β.b γ.c + δ.d si l aancement de la réaction est x, c est que les quantités α.x de réactif A et β.x de réactif B ont été consommés. Simultanément, les quantités γ.x du produit C et δ.x du produit D ont été formés. Tableau descriptif du système chimique en éolution : un état initial (à t = 0s) : l aancement de la réaction est nul. un état intermédiaire (à t) : l aancement de la réaction est x. un état final (à t = tf) : l aancement de la réaction est xf. Attention : l état maximal (x = x max ) n est jamais atteint! C est un état théorique qui permet de déterminer le ou les réactif(s) limitant(s). XII. Réactions d oxydoréduction Fiche issue de 4

5 Rappels : Un oxydant est une expèce chimique capable de capter 1, 2 ou 3 électrons (e - ). Un réducteur est une espèce chimique capable de céder 1, 2 ou 3 e -. Une oxydation est une perte d e -. Une réduction est un gain d e -. Un couple oxydant/réducteur, noté Ox/Red, est constitué de deux expèces chimiques conjuguées qui échangent des e - selon la demi-équation électronique : Ox + n e - = Red Une réaction d oxydoréduction est un transfert d e - du réducteur d un couple ers l oxydant d un autre couple. Fiche issue de 5