UAA 14 Complément cours

UAA 14 Les solutions aqueuses

14.2 Les grandes familles de réactions

Les grandes réactions chimiques

Acides, bases et sels

Réactions de neutralisation

Le pH

14.3 Concentration et dilution

14.3.2 Activité

14.3.3 Concentration

14.3.3 Dilution

14.4 Sécurité et pictogramme

14.2. Les grandes familles de réactions

Les grandes familles de réactions

Réaction de précipitation

Réaction de Redox

Les réactions acide / baseou réaction de neutralisation

14.2.3. Les grandes réactions chimiques

Trouve la définiton de

Réactif

Substances que l'on trouve au départ de la réaction

Produit

Substances que l'on trouve à la fin de la réaction

Exercice 1:

a. H2SO4 + 2 NaOH --> Na2SO4 + H20

Réactifs Produits

b. CO2 + H2O <-- C6H12O6 + O2

Produits Réactifs

c. CO2 + H2O --> C6H12O6 + O2

Réactifs Produits

Si c'est trop compliqué

Si c'est trop compliqué

Exercice 2:

2) Voici une liste de substances « fictives » pour inventer des réactions. A ; B ; C ; D ; E ; Fa. Inventer une réaction ayant 2 réactifs et 3 produits b. Inventer une réaction ayant 1 produit et 3 réactifs c. Inventer une réaction avec 2 réactifs et 4 produits d. Inventer une réaction dans laquelle je trouve 3 fois le premier réactif, 2 fois le second et qui a comme résultat 4 fois la molécule produit. e. Dans une réaction, on place au départ 2 molécules A et 5 molécules B. Il en résulte 4 molécules F. Ecrivez la réaction.

A + B --> C + D + E

A + B + C -->D

A + B --> C + D + E + F

3A + 2B --> 4C

2A + 5B --> 4F

Si c'est trop compliqué

Exercice 3:

<nombre>12</nombre> <script></script>

14.2.4. Acides, bases et sels

Critère 1

Critère 2

Critère 3

NH4OH

H Cl

KMnO4

NaCl

H3PO4

Al2(HPO4)3

H2S

KOH

H2SO4

NaOH

CaSO3

Ca(OH)2

Commence par H On les appelles des acides Ils sont des donneurs de H+

Critère 1

Critère 3

Critère 2

Se termine par OH On les appelles des bases Ils sont des capteurs de H+ H+ + OH- --> H2O

Ne commence pas par H Ne se termine pas par OH On les appelles des Sels

<nombre>12</nombre> <script></script>

14.2.4. Acides, bases et sels

Sel

Acide

Base

NH4OH

H Cl

KMnO4

NaCl

H3PO4

Al2(HPO4)3

H2S

KOH

H2SO4

NaOH

CaSO3

Ca(OH)2

14.2.4. Acides, bases et sels

H3PO4

H2S

H2SO4

H Cl

La première famille possède comme caractéristique : Commence par H On parle de la famille des Acides

Acide

<nombre>12</nombre> <script></script>

14.2.4. Acides, bases et sels

NH4OH

NaOH

Ca(OH)2

KOH

La deuxième famille possède comme caractéristique : Se termine par OH On parle de la famille des Bases

Base

<nombre>12</nombre> <script></script>

14.2.4. Acides, bases et sels

KMnO4

NaCl

CaSO3

Al2(HPO4)3

La troisième famille possède comme caractéristique : Ne commence pas par H et ne se termine pas par OH On parle de la famille des Sels

Sel

Exercices

<nombre>12</nombre> <script></script>

Ionisation

Un acide est un libérateur d'ion H+. Le reste de la molécule est alors chargé négativement.

HCl produit H+ et Cl- H2SO4 produit 2 H+ et SO4-2 H3PO4 produit 3 H+ et PO4-3

Réaction de neutralisation

1) IonisationLes molécules se "cassent" pour former les ions.

HCl + NaOH -->

Na+

OH-

Cl-

H+

Réaction de neutralisation

1) IonisationLes molécules se "cassent" pour former les ions.

HCl + NaOH -->

2) RéorganisationLes ions changent de place pour former de nouvelles molécules.

Cl-

H+

H+ Cl- Na+ OH-

Na+

OH-

Réaction de neutralisation

1) IonisationLes molécules se "cassent" pour former les ions.

HCl + NaOH -->

2) RéorganisationLes ions changent de place pour former de nouvelles molécules.

H+ Cl- Na+ OH-

3) On trouve les produits

--> NaCl + H2O

Exercices

H2SO4 + 2 KOH -->

Ionisation

2H+ SO4-2 2 K+ 2OH-

Réorganisation

Ecriture

Ionisation

Réorganisation

Ecriture

2K+ SO4-2 2 H+ 2OH-

K2SO4 + 2 H2O

3Ca(OH)2 + 2 H3PO4-->

3Ca+2 6OH- 2PO4-3 6 H+

3Ca+2 2PO4-3 6 H+ 6OH-

Ca3(PO4)2 + 6 H2O

Synthèse

Exercices

Remplir le formulaire, pour vérifier vos connaissances

Le pH

Il s'agit d'une méthode pour exprimer la force de l'acidité du millieu.

Le pH analyse la concentration en ion "H+" pH = -Log (1/[H+])

Le pH de l'eau

Naturellement, l'eau se dissocie H20 --> H+ + OH-

Dans 1L, on trouve 0,000 000 1g de H+ Cela veut dire 0.000 000 1 g/L = 10-7 g/L pH = -Log (1/10-7) = 7

Le pH en milieu acide

Un acide va se décomposer HAc --> H+ + Ac-

Dans 1L, on trouve 0,000 1g de H+ Cela veut dire 0.000 1 g/L = 10-4 g/L pH = -Log (1/10-4) = 4

Le pH en milieu basique

Une base va se décomposer B OH --> B+ + OH- Cet ion "OH-" va réagir avec les ions "H+" pour former de l'eau.La concentration en "H+" va donc diminuer.

Dans 1L, on trouve 0,000 000 0001g de H+ Cela veut dire 0.000 000 000 1 g/L = 10-10 g/L pH = -Log (1/10-10) = 10

Le pH

Exercice 1

10^0 0 A

10^-1 1 A

10^-2 2 A

10^-3 3 A

0.00001 5 A

0.000 000 0001 10 B

Exercice 1

7 B

9 B

10^-5 A

10^-8 B

10^-2 2.3 A

10^-2 2.6 A

Exercice 2

Dans quel mélange y aurait-il le plus de ions « H+ » ? a. Un mélange à pH 4 ou un mélange à pH 5 ? b. Un mélange à pH 3 ou un mélange à pH 10 ?

Le mélange à pH 4

Le mélange à pH 3

Représentez des mélanges ayant le pH demandé

Exercice 3

A) Mélange à pH 4

B) Mélange à pH 7

[H+]

Milieu

Représentation

A A AA A A A A A A O O O O

Acide

10-4

A A AA A A A O O O O O O O

Neutre

10-7

Représentez des mélanges ayant le pH demandé

Exercice 3

C)Mélange à pH 10

D) Mélange à pH 5

[H+]

Milieu

Représentation

A A AA O O O O O O O O O O

Base

10-10

A A AA A A A A A O O O O O

Acide

10-5

Représentez des mélanges ayant le pH demandé

Exercice 3

F)Mélange à pH 12

E)Mélange à pH 2

Milieu

A A OO O O O O O O O O O O

Base

10-12

A A AA A A A A A A A A O O

Acide

10-2

[H+]

Représentation

Représentez des mélanges ayant le pH demandé

E)Mélange à pH 2

F)Mélange à pH 12

Exercice 3

[H+]

Milieu

Représentation

A A OO O O O O O O O O O O

Base

10-12

A A AA A A A A A A A A O O

Acide

10-2

Les variations de pH

10-1g/L de H+

pH 1

pH 2

10-2g/L de H+

B = A/10

pH 3

10-3g/L de H+

C = B/10 = A/100

pH 4

10-4g/L de H+

Synthèse de pH

pH = potentiel HydrogèneCela exprime la concentration de H+ dans le millieu. 3 types de pH :

• Acide pH de 0 à 7
• Neutre pH autour de 7
• Basique pH de 7 à 14

Formule : pH = -log(1/[H+])

14.3. Concentration et dilution

Expérience 1

Dissolution Préparez 250mL de solution aqueuse avec 5g de NaCl

Dissolution Préparez 50mL de solution aqueuse avec 5g de NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

Constatation:

Le mélange 1 est moins salé que le mélange 2

1L

1L

NaCl

20g NaCl

100g NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

Constatation:

Dans le mélange 2, on trouve 100g/L

Dans le mélange 1, on trouve 20g/L

20g NaCl

1L

1L

100g NaCl

Définition:

La disolution correspond au mélange d'un produit solide dans un mélange liquide.

La concentration exprime la quantité d'un produit dans un mélange.

Définition

Le liquide dans lequel on fait le mélange est appelé "Solvant".

Le produit que l'on mélange est appelé "Soluté".

Le mélange est appelé "Solution".

Conclusion:

Pour comparer 2 mélanges, il faut comparer les concentrations. (Quantité d'un produit dans une quantité de référence de mélange) Pour l'expérience, on a utilisé la concentration massique

Expérience 2

DilutionPrenez 2cL du mélange 2 (à 100g/L) et ajouter 8cL d'eau.

Eau 80cL

NaCL 100 g/cL

NaCl

100 g/L

Eau

Expérience 2

Comparez les 3 mélanges réalisés. Mélange 1 Mélange 2 Mélange 3

1L

20g NaCl

1L

100g NaCl

1L

??? NaCl

Constatation

Les mélanges 1 et 3 sont semblables. Le mélange 2 a été transformé pour faire le mélange 3 de moindre concentration.

1L

20g NaCl

1L

100g NaCl

1L

??? NaCl

Constatation

2cL du mélange 2 contient 2g de sel

En ajoutant 8cL d'eau, on obtient un mélange à 20g/L

1L

??? NaCl

1L

100g NaCl

Mélange 2 Mélange 3

Définition

La dilution correspond à un mélange d'un produit liquide dans un autre liquide.

Le mélange de départ est appelé "Solution mère". Le mélange final est appelé "Solution fille"

Conclusion

On peut diminuer la concentration d'un produit.On parle alors de dilution.

Dissolution, dilution

Dissolution, dilution

A quoi correspondent les image suivantes:

• Soluté
• Solution
• Solvant

• Solvant
• Solution
• Soluté

• Solution
• Solvant
• Soluté

• Solution fille
• Solvant
• Solution mère

• Solution mère
• Solution fille
• Solvant

• Solvant
• Solution
• Soluté

Solution, Solvant, Soluté

Solvant:Liquide dans lequel le mélange est fait.

Soluté:Produit que l'on mélange.

Solution:Liquide qui compose le mélange.

Solution, Solvant, Soluté

Solvant:Liquide dans lequel le mélange est fait.

Soluté:Produit que l'on mélange.

Solution:Liquide qui compose le mélange.

Exercice

1) Dans les mélanges suivants, déterminez les solvants, solutés et solutions.

Eau Sel

Vin Cassis

Eau Menthe

Eau Café

Activité, expérience 3

1) Préparez le récipient 0. 250mL d'eau et 5g de sel.

2) Préparez les récipients

A prendre 200mL du récipient 0

B prendre 50mL du récipient 0

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

NaC l

250mL

Récipient 0

Récipient A

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

200mL

Goutez et comparez les récipients A et BMême goût

Récipient B

NaCl

50mL

Activité, expérience 3

2) Préparez le récipient DPrendre 50mL du récipient A200mL d'eau

1) Préparez le récipient C. Récipient B + 200mL d'eau

Récipient C

Récipient D

Récipient A

NaCl

NaCl

NaCl

NaCl

200mL

NaCl

Récipient B

50mL

200mL Eau

200mL Eau

NaCl

50mL

Activité, expérience 3

Récipient C

Récipient D

NaCL 200mL

NaCL 200mL

Entre le récipient B et C, la quantité de soluté (NaCl) n'a pas changé.

Entre la portin du récipient A et le récipient C, la quantité de soluté (NaCl) n'a pas changé.

Portion du Récipient A

NaCl

50mL

Les concentrations

Définition

Exprime la proportion d'un produit dans un mélange.

Type de concentration

Concentration massiquePourcentageChimique

Pourcentage en masse

Unité

Masse de produit (g) Masse de mélange (g)

Formule

Masse de produit *100 g Masse de mélange g

%v =

La concentration massique

Unité

Masse de produit (g) Volume de mélange (L)

Formule

Masse de produit g Volume de mélange L

Cm =

Pourcentage en volume

Unité

Volume de produit (mL) Volume de mélange (mL)

Formule

Volume de produit *100 mL Volume de mélange mL

%v =

Exercices

Dilution

Passage d'une solution fort concentréevers une solution moins concentrée On ajout du solvantmais on garde la même quantité de soluté

Dilution

Prenons 250ml d'une solution à 10g/L

Msoluté = []*Vsolution? = 10*0.25 = 2.5g

Pour diluer, on ajoute du solvant, en gardant la même quantité de produit (2.5g)

Nouvelle concentration []=Msoluté/Vsolution ? = 2.5/0.5 = 5g/L

Dilution

Pour connaître la nouvelle concentration

Pour connaître le volume de solution pour une concentration donnée

Nouveau volume Vsolution =Msoluté/[] ? = 2.5/2 = 1.25L

Msoluté=2.5g Vsolution =125mL = 1.25L []=2g/L

Nouvelle concentration []=Msoluté/Vsolution ? = 2.5/0.5 = 5g/L

Msoluté=2.5g Vsolution =500mL = 0.5L []=5g/L

Exercices

14.2. Les grandes familles de réactions

Activité

Avec quelles illustrations allez-vous le plus rapidement être en alerte d’un danger.

Activité

erreur

Bravo

Parmi les bouteilles suivantes, associez les images aux risques possibles.

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Recommencer

REtirer le dernier trait

Inflammable Toxique Polluant Corrosif Attention