Les manuels libres - Chimie Tle Spécialité G

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Déterminer la composition d'un système par des méthodes chimiques et physiques

Modéliser des transformations acide-base

Parmi les transformations chimiques abordées au collège, certaines mettent en jeu des espèces dites "acides" ou "basiques". Ce chapitre approfondit les notions associées, notamment au niveau microscopique.

Pourquoi étudier cette notion ?

Comment faire "disparaître" de la craie ?

Un peu d'histoire

Le concept d'acido-basicité à travers les âges

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Prérequis

Signification du pH

Acidité de quelques produits usuels : je me teste

L'essentiel du cours

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Couples acide-base

Schéma de Lewis et formule semi-développée d'un acide carboxylique et d'un ion ammonium

Schéma de Lewis et formule semi-développée d'un ion carboxylate et d'une amine

Couple acide-base

Les couples acide-base à connaître

Demi-équation acide-base

Modélisation d’une transformation avec transfert d’ion hydrogène par une réaction acide-base

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Polyacides et polybases

Espèce amphotère (ou "un ampholyte")

Simplifier l'écriture d'espèces chimiques de structure complexe

Polyacide, polybase, espèce amphotère

Exercices

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Méthodologie

Méthode n° 1 - Établir l'équation d'une réaction acide-base

Méthode n° 2 - Identifier un acide et/ou une base et/ou un couple acide-base

Méthode n° 3 - Déterminer si une réaction modélise un transfert d'ion hydrogène

Méthode n° 4 - Identifier le caractère amphotère d'une espèce chimique

Corrigés des exercices

Méthode n° 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode n° 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode n° 3 - Corrigé de l'exercice

Méthode n° 4 - Corrigé de l'exercice

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Révisions

S'évaluer sur les notions de cours

En route vers le bac

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Exercices extraits de sujet de bac

Exercice 1 - Donner une formule d'un acide ou d'une base

Exercice 2 - Donner une formule d'un acide ou d'une base

Exercice 3 - Donner une formule d'un acide ou d'une base

Exercice 4 - Identifier un couple acide-base

Exercice 5 - Identifier un couple acide-base

Exercice 6 - Déterminer si une réaction modélise un transfert d'ion hydrogène

Exercice 7 - Identifier une espèce amphotère

Exercice 8 - Donner l'équation d'une réaction acide-base

Exercice 9 - Donner l'équation d'une réaction acide-base

Corrigé des exercices

Corrigé 1 - Donner une formule d'un acide ou d'une base

Corrigé 2 - Donner une formule d'un acide ou d'une base

Corrigé 3 - Donner une formule d'un acide ou d'une base

Corrigé 4 - Donner une formule d'un acide ou d'une base

Corrigé 5 - Identifier un couple acide-base

Corrigé 6 - Identifier si une réaction modélise un transfert d'ion hydrogène

Corrigé 7 - Identifier une espèce amphotère

Corrigé 8 - Donner l'équation d'une réaction acide-base

Corrigé 9 - Donner l'équation d'une réaction acide-base

Analyser un système chimique par des méthodes physiques

Ce chapitre aborde de nouveaux outils permettant d'analyser un système chimique, en introduisant notamment la conductimétrie.

Pourquoi étudier cette notion ?

Mesurer un pH

Extrait du B.O.

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Prérequis

Principe du dosage par étalonnage : réalisation et exploitation d'une gamme étalon

Dosage par étalonnage : exemple de la masse volumique

Les groupes caractéristiques à savoir repérer

Les familles fonctionnelles à savoir nommer

L'essentiel du cours

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Identifier une espèce organique avec une méthode physique non spectroscopique

Identifier une espèce en synthèse organique

Température d'ébullition

Identifier une espèce dans un mélange par CCM (rappels)

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Identifier une espèce organique avec une méthode physique spectroscopique

Principe des méthodes spectroscopiques

Identifier une espèce par spectroscopie UV-visible

Utiliser une table spectroscopique IR

Exemples : familles fonctionnelles vues en première

Cas de la double liaison carbone-carbone

Cas de la famille fonctionnelle des amines

Cas de la famille fonctionnelle des esters

Cas de la famille fonctionnelle des amides

Cas de la famille fonctionnelle des halogénoalcanes

Bandes d'apsorption - Synthèse

Retour sur la problématique : synthèse du paracétamol

Bilan (classes de première et de terminale)

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Quantifier une espèce avec une méthode physique spécifique : exemple de la mesure du pH

Définition du pH

Focus mathématiques : la fonction logarithme décimal et sa réciproque, la puissance de 10

Côté enseignant - Magnifiques logarithmes (Vidéo)

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Quantifier une espèce colorée avec la spectrophotométrie : dosage direct et dosage par étalonnage

Absorbance : définition

Absorbance : loi de Beer-Lambert

Domaine de linéarité de la loi de Beer-Lambert

Déterminer une concentration par mesure directe d'absorbance

Dosage spectrophotométrique par étalonnage

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Quantifier une espèce ionique avec la conductimétrie : dosage direct et dosage par étalonnage

Définition de la conductance et de la conductivité

Mesurer une conductivité ou une conductance

Étalonner un conductimètre : exemple de table

Loi de Kohlrausch

Domaine de linéarité de la loi de Kohlrausch

Pour aller plus loin : mécanisme de Grotthuss

Transfert de proton : mécanisme de Grotthuss

Déterminer une concentration par mesure directe de conductivité

Dosage conductimétrique par étalonnage

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Quantifier une espèce en phase gaz : mesure de pression ou de volume d'un gaz ou d'un mélange de gaz

Le modèle du gaz parfait

Équation d'état du gaz parfait

Liens entre pression, volume et quantité de matière totale en gaz

Exercices

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Méthodologie

Méthode 1 - Utiliser la définition du pH

Méthode 2 - Identifier une espèce sur un spectre UV-visible

Méthode 3 - Identifier une espèce sur un spectre IR

Méthode 4 - Utiliser la loi de Kohlrausch

Méthode 5 - Exploiter les résultats d'un dosage par étalonnage par lecture graphique

Méthode 6 - Exploiter les résultats d'un dosage par étalonnage avec une équation de la courbe

Méthode 7 - Exploiter les résultats d'un dosage à l'aide d'une unique solution étalon

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé de l'exercice

Méthode 4 - Corrigé de l'exercice

Méthode 5 - Corrigé de l'exercice

Méthode 6 - Corrigé de l'exercice

Méthode 7 - Corrigé de l'exercice

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Révisions

Carte mentale récapitulative

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En route vers le bac

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Exercices extraits de sujet de bac

Exercice 1 - Utiliser la définition du pH

Exercice 2 - Identifier une espèce par des méthodes physiques non spectroscopiques

Exercice 3 - Identifier une espèce par spectroscopie UV-visible

Exercice 4 - Identifier une espèce par diverses méthodes physiques

Exercice 5 - Identifier une espèce par spectroscopie IR

Exercice 6 - Utiliser la loi de Kohlrausch

Exercice 7 - Utiliser le modèle du gaz parfait pour analyser un système chimique

Exercice 8 - Doser une espèce à l'aide d'une unique solution étalon

Exercice 9 - Doser une espèce avec une gamme d'étalonnage (exemple 1)

Exercice 10 - Doser une espèce avec une gamme d'étalonnage (exemple 2)

Corrigés des exercices

Corrigé 1 - Utiliser la définition du pH

Corrigé 2 - Identifier une espèce par des méthodes physiques non spectroscopiques

Corrigé 3 - Identifier une espèce par spectroscopie UV-visible

Corrigé 4 - Identifier une espèce par diverses méthodes physiques

Corrigé 5 - Identifier une espèce par spectroscopie IR

Corrigé 6 - Utiliser la loi de Kohlrausch

Corrigé 7 - Utiliser le modèle du gaz parfait pour analyser un système chimique

Corrigé 8 - Doser une espèce à l'aide d'une unique solution étalon

Corrigé 9 - Doser une espèce avec une gamme d'étalonnage (exemple 1)

Corrigé 10 - Doser une espèce avec une gamme d'étalonnage (exemple 2)

Je m'entraîne pour les ECE

Tester la relation entre le pH et la concentration en ion oxonium apporté

Dosage par étalonnage d'une espèce par mesure de conductance

Corrigés - ECE

Corrigé - Tester la relation entre le pH et la concentration en ion oxonium apporté

Corrigé - Dosage par étalonnage d'une espèce par mesure de conductance

Analyser un système chimique par des méthodes chimiques

Ce chapitre permet de compléter les méthodes d'analyse chimique abordées depuis le cycle 4, et présente les suivis pH-métrique et conductimétrique des titrages.

Pourquoi étudier cette notion ?

Dépasser les limites du suivi "colorimétrique" d'un titrage

Extrait du B.O.

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Prérequis

Méthodes chimiques d'analyse - Rappels sur les tests caractéristiques

Titrage et autres techniques de dosage

Distinguer la transformation support de la méthode de suivi

Les étapes d'un titrage colorimétrique : cas général

Le titrage chimique

Le mélange stœchiométrique

Le tableau d'avancement

Relation à l'équivalence

Exemple d'un titrage

L'essentiel du cours

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Titre massique et densité d’une solution

Définitions du titre massique et de la densité d'une solution

Utilisation du titre massique et de la densité d'une solution

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Titrage avec suivi pH-métrique : un exemple

Suivi pH-métrique : aspect expérimental

Suivi pH-métrique : un exemple de courbe obtenue

Suivi pH-métrique : détermination du volume à l'équivalence

Suivi pH-métrique : exploitation

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Titrage avec suivi pH-métrique : aspects généraux

Condition de mise en œuvre et principe d'un suivi pH-métrique

Allures des courbes rencontrées lors d'un suivi pH-métrique

Repérer l'équivalence lors d'un suivi pH-métrique - Méthode des tangentes

Repérer l'équivalence lors d'un suivi pH-métrique - Méthode de la dérivée

Utilisation d'un logiciel de simulation : Dozzzaqueux

Séance de prise en main du logiciel Dozzzaqueux

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Titrage avec suivi conductimétrique : un exemple

Suivi conductimétrique : aspect expérimental

Suivi conductimétrique : un exemple de courbe obtenue

Suivi conductimétrique : détermination du volume à l'équivalence

Suivi conductimétrique : exploitation

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Titrage avec suivi conductimétrique : aspects généraux

Condition de mise en œuvre et principe d'un suivi conductimétrique

Allures des courbes rencontrées lors d'un suivi conductimétrique

Repérer l'équivalence lors d'un suivi conductimétrique

Utiliser deux techniques en parallèle

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Évolution quantitative de la composition du milieu au cours d'un titrage

Cas général : étude avec le tableau d'avancement

Contrôle du titre massique en acide éthanoïque d'un vinaigre commercial - Exemple 1

Contrôle de la concentration en quantité de matière en hydroxyde de sodium d'une solution - Exemple 2

Méthodologie - Exercices

Méthode 1 - Utiliser ou calculer un titre massique

Méthode 2 - Repérer l'équivalence lors d'un suivi pH-métrique

Méthode 3 - Choisir un indicateur coloré de pH pour suivre un titrage

Méthode 4 - Repérer l'équivalence lors d'un suivi conductimétrique

Méthode 5 - Justifier qualitativement l’évolution de la pente de la courbe d'un suivi conductimétrique

Méthode 5 - Complément

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé de l'exercice

Méthode 4 - Corrigé de l'exercice

Méthode 5 - Corrigé de l'exercice

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En route vers le bac

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Capacité numérique : exercices utilisant des programmes en langage Python

Exemple 1 - Représenter l’évolution des quantités de matière des espèces au cours d'un titrage

Exemple 2 - Représenter l’évolution des quantités de matière des espèces au cours d'un titrage

Corrigés - Capacité numérique

Corrigé 1 - Représenter l’évolution des quantités de matière des espèces au cours d'un titrage

Corrigé 2 - Représenter l’évolution des quantités de matière des espèces au cours d'un titrage

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Exercices extraits de sujets du bac

Exercice 1 - Utiliser le titre massique et la densité d'une solution

Exercice 2 - Choisir un indicateur coloré de pH et exploiter un suivi pH-métrique

Exercice 3 - Exploiter un suivi pH-métrique

Exercice 4 - Exploiter un suivi pH-métrique

Exercice 5 - Prévoir l'allure de la pente de la courbe d'un suivi conductimétrique, exploiter les résultats

Corrigés des exercices

Corrigé 1 - Utiliser le titre massique et la densité d'une solution

Corrigé 2 - Choisir un indicateur coloré de pH et exploiter un suivi pH-métrique

Corrigé 3 - Exploiter un suivi pH-métrique

Corrigé 4 - Exploiter un suivi pH-métrique

Corrigé 5 - Prévoir l'allure de la pente de la courbe d'un suivi conductimétrique, exploiter les résultats

Je m'entraîne pour les ECE

Incertitude : volumes de verrerie

Préparation d'une solution d'hydroxyde de sodium

Contrôle de la concentration d'une solution commerciale de soude

Contrôle du titre massique en acide éthanoïque d'un vinaigre commercial

Corrigés - ECE

Corrigé - Préparation d'une solution d'hydroxyde de sodium

Corrigé - Contrôle de la concentration d'une solution commerciale de soude

Corrigé - Contrôle du titre massique en acide éthanoïque d'un vinaigre commercial

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Modéliser l'évolution temporelle d'un système

Vitesse d'évolution d'un système chimique

Transformation chimique à l'échelle macroscopique : suivi temporel et modélisation

Ce chapitre met en évidence la notion de facteur cinétique, le rôle d'un catalyseur et la notion de loi de vitesse. Il aide à comprendre le choix d'une méthode de suivi cinétique par rapport à une autre.

Expériences de la bouteille bleue et de la bouteille multicolore - Vidéos

Pourquoi étudier cette notion ?

Extrait du B.O.

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Prérequis

Absorbance : loi de Beer-Lambert

Dosage par titrage chimique

Dosage par titrage : relation à l'équivalence

Définition du pH

Les réactions d'oxydoréduction - L'essentiel

Écrire une demi-équation électronique - Fiche méthode 1

Établir une équation d'oxydoréduction - Fiche méthode 2

L'essentiel du cours

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Facteurs cinétiques et catalyse

Durée et suivi temporel d’une transformation chimique

Méthodes physiques de suivi temporel d’une transformation chimique

Exemples de suivi temporel par des méthodes physiques

Méthodes chimiques de suivi temporel d’une transformation chimique

Temps de demi-réaction

Temps de demi-réaction : lecture graphique

Facteurs cinétiques

Les facteurs cinétiques les plus courants

Les catalyseurs

Point d'attention

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Loi de vitesse

La vitesse en chimie

Vitesse de disparition d’un réactif : un exemple

Vitesse volumique de disparition d’un réactif : un exemple

Vitesse volumique de disparition d’un réactif

Vitesse volumique de formation d’un produit

Déterminer une vitesse volumique de disparition ou de formation

Loi de vitesse d’ordre 1

Loi de vitesse d'ordre 1 : exemple et conséquences

Ordre 1 - Équation différentielle

Ordre 1 - Retour sur le temps de demi-réaction

Méthodologie - Exercices

Méthode 1 - Déterminer la valeur d'une vitesse volumique de disparition ou de formation, par lecture graphique

Méthode 2 - Déterminer la valeur d'une vitesse volumique de disparition ou de formation, par le calcul

Méthode 3 - Déterminer un temps de demi-réaction

Méthode 3 bis - Déterminer le temps de demi-réaction dans des cas plus complexes

Méthode 4 - Déterminer le temps de demi-réaction

Méthode 5 - Identifier une loi de vitesse d’ordre 1

Méthode 6 - Identifier une loi de vitesse d’ordre 1

Focus mathématique : résoudre une équation différentielle du premier ordre

Méthode 7 - Identifier une loi de vitesse d’ordre 1

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé des exercices

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé des exercices

Méthode 3 bis - Corrigé de l'exercice

Méthode 4 - Corrigé de l'exercice

Méthode 5 - Corrigé de l'exercice

Méthode 6 - Corrigé de l'exercice

Méthode 7 - Corrigé de l'exercice

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En route vers le bac

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Capacité numérique : exercices utilisant des programmes en langage Python

Tracer une concentration en fonction du temps à partir de résultats expérimentaux

Tracer une vitesse volumique de formation d'un produit et de disparition d'un réactif en fonction du temps

Identifier une loi de vitesse d'ordre 1

Corrigés - Capacité numérique

Corrigé - Tracer une concentration en fonction du temps à partir de résultats expérimentaux

Corrigé - Tracer une vitesse volumique en fonction du temps

Corrigé - Identifier une loi de vitesse d'ordre 1

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Exercices extraits de sujets du bac

Exercice 1 - Proposer une méthode de suivi temporel d'une transformation chimique

Exercice 2 - Temps de demi-réaction et identification de facteurs cinétiques

Exercice 3 - Temps de demi-réaction et identification de facteurs cinétiques

Exercice 4 - Mobiliser ses connaissances sur la catalyse

Exercice 5 - Calculer la vitesse volumique de formation d'un produit

Exercice 6 - Loi de vitesse d'ordre 1 et calcul de la vitesse volumique de disparition d'un réactif

Exercice 7 - Loi de vitesse d’ordre 1

Corrigé des exercices

Corrigé 1 - Proposer une méthode de suivi temporel d'une transformation chimique

Corrigé 2 - Temps de demi-réaction et identification de facteurs cinétiques

Corrigé 3 - Temps de demi-réaction et identification de facteurs cinétiques

Corrigé 4 - Mobiliser ses connaissances sur la catalyse

Corrigé 5 - Calculer une vitesse volumique de formation d'un produit

Corrigé 6 - Loi de vitesse d'ordre 1 et calcul d'une vitesse volumique de disparition d'un réactif

Corrigé 7 - Loi de vitesse d’ordre 1

Je m'entraîne pour les ECE

Mettre en évidence un facteur cinétique - Exemple 1

Mettre en évidence un facteur cinétique - Exemple 2

Mettre en évidence l'effet d'un catalyseur

Suivi temporel d'une transformation chimique

Corrigés - ECE

Corrigé - Mettre en évidence un facteur cinétique - Exemple 1

Corrigé - Mettre en évidence un facteur cinétique - Exemple 2

Corrigé - Mettre en évidence l'effet d'un catalyseur

Corrigé - Suivi temporel d'une transformation chimique

Transformation chimique à l'échelle microscopique : les mécanismes réactionnels

Ce chapitre apporte un éclairage sur les processus mis en jeu lors d'une des transformations chimiques au niveau microscopique. On y introduit les notions de mécanismes réactionnels et intermédiaires réactionnels et on décrit le mode d'action d'un catalyseur.

Du macroscopique au microscopique

Pourquoi étudier les mécanismes réactionnels ?

Extrait du B.O.

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Prérequis

Schéma de Lewis

Limites des formules brutes et semi-développées

Formule topologique : présentation

Formule topologique : représentation pas-à-pas

Polarité d'une liaison

Principe de la chromatographie sur couche mince (CCM)

La CCM pas à pas - Vidéo

L'essentiel du cours

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Vocabulaire

Mécanisme réactionnel

Identifier les actes élémentaires

Identifier les intermédiaires réactionnels

Identifier un catalyseur dans un mécanisme réactionnel

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Modélisation

Liens entre les échelles microscopiques et macroscopiques - L'équation de réaction

Liens entre les échelles microscopiques et macroscopiques - Les facteurs cinétiques

Modéliser la formation/rupture de liaisons chimiques

Pour aller plus loin : création et formation de liaison

Exercices

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Méthodologie

Méthode 1 - Identifier un intermédiaire réactionnel et un catalyseur

Méthode 2 - Retrouver l'équation de réaction à l'échelle microscopique à partir d'un mécanisme réactionnel

Méthode 3 - Modéliser la création d’une liaison par déplacement de doublet électronique

Méthode 4 - Modéliser la rupture d’une liaison par déplacement de doublet électronique

Méthodes 3 et 4 appliquées au mécanisme de la synthèse du paracétamol

Méthode 5 - Représenter les flèches courbes dans un mécanisme

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthodes 3 et 4 - Corrigé de l'exercice

Méthode 5 - Corrigé de l'exercice

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Révisions

Questions/réponses pour se tester - Bilan

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En route vers le bac

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Exercices extraits de sujets du bac

Exercice 1 - Étudier un mécanisme réactionnel

Exercice 2 - Étudier un mécanisme réactionnel

Exercice 3 - Étudier un mécanisme réactionnel

Exercice 4 - Étudier un mécanisme réactionnel

Corrigés des exercices

Corrigé 1 - Étudier un mécanisme réactionnel

Corrigé 2 - Étudier un mécanisme réactionnel

Corrigé 3 - Étudier un mécanisme réactionnel

Corrigé 4 - Étudier un mécanisme réactionnel

Transformation nucléaire : modélisation de l'évolution temporelle

Ce chapitre prolonge les notions abordées en seconde et en enseignement scientifique sur la radioactivité et les transformations nucléaires. Il s'attache à décrire qualitativement et quantitativement l'aspect temporel des transformations nucléaires.

Pourquoi étudier les transformations nucléaires ?

La datation radiométrique

La médecine nucléaire

Au B.O.

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Prérequis

Structure des noyaux et éléments chimiques - Rappels

Transformation nucléaire et radioactivité - Rappels

Réaction nucléaire et équation de réaction - Rappels

Lois de conservation - Rappels

Point d'attention - Focus

Transformation nucléaire dans le Soleil

Domaines des ondes électromagnétiques

L'essentiel du cours

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Radioactivité

La radioactivité et les désintégrations radioactives

La radioactivité naturelle et artificielle en France - Site

Noyaux stables et radio-isotopes

Diagramme (N,Z)

Lectures sur le diagramme (N,Z)

Radioactivité α

Radioactivité β-

Radioactivité β+

Les particules : ne pas s'y perdre

Radioactivité γ

Énergie et unités - Rappel de seconde

Activité d’un échantillon de radio-isotopes

Programme Python - Simuler des lancés de dés

Constante radioactive

Activité et constante radioactive

Temps de demi-vie (période radioactive)

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Loi de décroissance radioactive

Focus mathématique - Résoudre une équation différentielle du premier ordre

Loi de décroissance radioactive

Courbes de décroissance radioactive

Courbes de décroissance radioactive et constante radioactive

Courbes de décroissance radioactive et temps de demi-vie

Lien entre constante radioactive et temps de demi-vie

Focus didactique - Temps caractéristique et temps de demi-vie

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Dangers et prévention

Les dangers de la radioactivité

La radioprotection

Ce qu’il faut savoir sur les comprimés d’iode stable - Site

Le radium - Découverte, utilisation et danger - Site

Méthodologie - Exercices

Méthode 1 - Compléter l'équation d'une désintégration radioactive

Méthode 2 - Identifier un type de radioactivité

Méthode 3 - Utiliser un diagramme (N,Z)

Méthode 4 - Exploiter la loi de décroissance radioactive

Méthode 5 - Lectures graphiques ou calculs d'une constante radioactive et d'un temps de demi-vie

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé de l'exercice

Méthode 4 - Corrigé de l'exercice

Méthode 5 - Corrigé de l'exercice

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En route vers le bac

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Extraits de sujet du bac

Exercice 1 - Radioactivité et médecine nucléaire 1

Exercice 2 - Datation radiométrique

Exercice 3 - Radioactivité et médecine nucléaire 2

Exercice 4 - Gestion des déchets radioactifs 1

Exercice 5 - Gestion des déchets radioactifs 2

Corrigés des exercices

Corrigé 1 - Radioactivité et médecine nucléaire 1

Corrigé 2 - Datation radiométrique

Corrigé 3 - Radioactivité et médecine nucléaire 2

Corrigé 4 - Gestion des déchets radioactifs 1

Corrigé 5 - Gestion des déchets radioactifs 2

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Prévoir l'état final d'une transformation chimique

État final d'une transformation chimique

Prévoir le sens de l’évolution spontanée d’un système chimique

Ce chapitre aborde deux grandes thématiques : la prévision du sens spontané d'une transformation chimique et le mode de fonctionnement d'une pile électrochimique.

Pourquoi étudier cette notion ?

Une plaque récalcitrante ?

Portrait d'une chimiste : Esther Sans Takeuchi - Vidéo

Extraits du B.O.

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Prérequis

Les grandeurs de l'électricité

Quelques rappels sur l'électricité

Couple oxydant/réducteur et demi-équation électronique

Les réactions d'oxydoréduction - L'essentiel

Transformation totale : déterminer l'avancement maximal - Exemple

Transformations totales et non totales

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Je me teste sur l'oxydoréduction - QCM

L'essentiel du cours

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Transformations totales et non totales : notion d'équilibre chimique

Transformations totales et non totales - Mise en évidence

Pour aller plus loin : cas des transformations quasi totales

Identifier une transformation totale ou non totale

Taux d'avancement final d'une transformation chimique - Définition

Taux d'avancement final d'une transformation chimique - Exemple

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Activité chimique et quotient de réaction

Activité chimique - Définition et expressions

Activité chimique - Exemples d'application

Quotient de réaction - Définition

Quotient de réaction - Exemples d'application

Quotient de réaction : cas particulier de l'état final

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Évolution spontanée vers un état d'équilibre

Équilibre chimique et constante d'équilibre - Définitions

Utilisation du quotient de réaction : critère d’évolution spontanée d’un système hors équilibre chimique

Critère d’évolution spontanée d’un système hors équilibre chimique - Interprétation

Côté enseignant - Point de vigilance

Côté enseignant - Focus didactique sur la constante d'équilibre

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Transformation spontanée modélisée par une réaction d’oxydo-réduction : exemple de la pile électrique

Transfert spontané d'électrons - Un exemple

Transfert spontané d'électrons - Expérience et résultats

Transfert spontané d'électrons - Modélisation des résultats

Exploiter un transfert d'électrons : le principe d'une pile

Constitution d'une pile

Constitution d'une demi-pile

Emploi d'une jonction électrolytique

Constitution d'une pile : bilan et schématisation

Polarité et tension à vide - Définitions

Anode et cathode d'une pile

Déplacement des ions dans la jonction électrolytique

Déplacement des ions dans la jonction électrolytique - Cas du pont salin

Déplacement des ions dans la jonction électrolytique - Cas de la membrane

Équation de la réaction modélisant le fonctionnement de la pile

Modélisation d'une pile qui débite

À retenir : schéma bilan d'une pile

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Autonomie d'une pile

Capacité d’une pile

Autonomie d'une pile

Comparaison des expressions de la capacité

Le cas des piles à combustible

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Compléments sur l'oxydo-réduction

Oxydants et réducteurs usuels à connaître

Caractère réducteur des métaux du bloc s

Méthodologie - Exercices

Méthode 1 - Déterminer si une transformation est totale

Méthode 2 - Déterminer l'expression du quotient de réaction d'un système

Méthode 3 - Utiliser le critère d'évolution spontanée d’un système

Méthode 4 - Compléter le schéma du fonctionnement d'une pile électrique

Méthode 5 - Obtenir l'équation de la réaction modélisant le fonctionnement d'une pile électrique

Méthode 6 - Déterminer la capacité d'une pile

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé de l'exercice

Méthode 4 - Corrigé de l'exercice

Méthode 5 - Corrigé de l'exercice

Méthode 6 - Corrigé de l'exercice

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En route vers le bac

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Exercices extraits de sujets de Bac

Exercice 1 - Utiliser le critère d'évolution spontanée d'un système hors équilibre

Exercice 2 - Étudier l'état d'équilibre d'un système chimique

Exercice 3 - Utiliser le critère d'évolution spontanée d'un système hors équilibre

Exercice 4 - Modéliser le fonctionnement d'une pile 1

Exercice 5 - Modéliser le fonctionnement d'une pile 2

Exercice 6 - Modéliser le fonctionnement d'une pile 3

Exercice 8 - Modéliser le fonctionnement d'une pile 5

Exercice 9 - Modéliser le fonctionnement d'une pile à combustible

Corrigés des exercices

Corrigé n°1 - Utiliser le critère d'évolution spontanée d'un système hors équilibre

Corrigé n°2 - Étudier l'état d'équilibre d'un système chimique

Corrigé n°3 - Utiliser le critère d'évolution spontanée d'un système hors équilibre

Corrigé n°4 - Modéliser le fonctionnement d'une pile 1

Corrigé n°5 - Modéliser le fonctionnement d'une pile 2

Corrigé n°6 - Modéliser le fonctionnement d'une pile 3

Corrigé n°8 - Modéliser le fonctionnement d'une pile 5

Corrigé n°9 - Modéliser le fonctionnement d'une pile à combustible

Je m'entraîne pour les ECE

Préparation de solutions d'acide éthanoïque

Corrigés - ECE

Corrigé - Préparation de solutions d'acide éthanoïque

Comparer la force des acides et des bases

Ce chapitre introduit la notion de "force" d'un acide ou d'une base et présente les diagrammes de distribution.

Pourquoi étudier cette notion ?

Des acides aux comportements différents

Extraits du B.O.

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Prérequis

Focus mathématiques - La fonction logarithme décimal et sa réciproque, la puissance de 10

Focus mathématique - Le potentiel d'une grandeur

Définition du pH

Calculer la concentration en ions oxonium à partir du pH

Taux d'avancement final d'une transformation chimique - Définition

L'essentiel du cours

Rappel : notations utilisées pour les concentrations

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Force des acides et des bases dans l'eau

Mise en évidence de la "force" d'un acide

Définitions

Comparer la force de deux acides ou de deux bases faibles : principe

Taux d'avancement final : paramètres utiles

Constante d'acidité d'un couple acide-base - Définition

Constante d'acidité d'un couple acide-base - Exemples

Potentiel de constante d'acidité

Cas des couples de l'eau

Couples de l'eau : un cas particulier

Couples de l'eau : produit ionique de l'eau

Couples de l'eau : conséquences

Bilan : acide fort/faible

Bilan : base forte/faible

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pH des solutions acides ou basiques

Lien entre le pH et les concentrations en ions oxonium et hydroxyde

Établir le lien entre la constante d'acidité et le taux d'avancement final - Méthodologie

Présentation

Focus mathématique - Résoudre une équation du second degré

Évaluer la force d'un acide - Mise en équation 1

Évaluer la force d'un acide - Mise en équation 2

Évaluer la force d'un acide - Exemples de résultats

Quelques acides usuels en laboratoire

Lien entre le pH et le taux d'avancement final

Lien entre le pH et le taux d'avancement final - Exemples

Conséquence : pH d'une solution d'acide fort

Les solutions tampons

Complément : pH d'une solution tampon

Comparer la force des acides et des bases - L'essentiel

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Du diagramme de distribution d'un couple acide-base à son diagramme de prédominance

Diagramme de distribution d'un couple acide-base - Présentation

Diagramme de distribution d'un couple acide-base - Utilisations

Diagramme de distribution d'un polyacide ou d'une polybase

Diagramme de distribution d'un couple acide-base - Construction

Diagramme de prédominance - Utilisations

Diagramme de prédominance - Exemples

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Diagramme de prédominance - Cas d'un indicateur coloré

Diagramme de prédominance - Cas d'un acide carboxylique

Diagramme de prédominance - Cas d'une amine

Diagramme de prédominance d'un polyacide ou d'une polybase - Exemple des acides alpha-aminés

Méthodologie - Exercices

Méthode 1 - Déterminer le taux d'avancement d'une transformation d'un acide avec l'eau, la valeur du pH étant inconnue

Méthode 2 - Déterminer le taux d'avancement d'une transformation d'un acide avec l'eau, la valeur du pH étant connue

Méthode 3 - Exploiter un diagramme de distribution

Méthode 4 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance

Méthode 5 - Construire un diagramme de prédominance sans diagramme de distribution

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé de l'exercice

Méthode 4 - Corrigé de l'exercice

Méthode 5 - Corrigé de l'exercice

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En route vers le bac

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Capacité numérique : exercices utilisant des programmes en langage Python

Déterminer le taux d’avancement final d’une transformation, modélisée par la réaction d’un acide sur l’eau

Tracer le diagramme de distribution des espèces d’un couple acide-base de pKA donné

Corrigés - Capacité numérique

Corrigé - Déterminer le taux d’avancement final d’une transformation, modélisée par la réaction d’un acide sur l’eau

Corrigé - Tracer le diagramme de distribution des espèces d’un couple acide-base de pKA donné

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Exercices extraits de sujet de bac

Exercice 1 - Déterminer la valeur du taux d'avancement final sans connaître la valeur du pH

Exercice 2 - Déterminer la valeur du taux d'avancement final en connaissant la valeur du pH

Exercice 3 - Déterminer la constante d'acidité d'un couple acide-base

Exercice 4 - Construire le diagramme de distribution d'un couple acide-base

Exercice 5 - Exploiter un diagramme de distribution 1

Exercice 6 - Exploiter un diagramme de distribution 2

Exercice 7 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance 1

Exercice 8 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance 2

Exercice 9 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance 3

Exercice 10 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance 4

Corrigés des exercices

Corrigé n°1 - Déterminer la valeur du taux d'avancement final sans connaître la valeur du pH

Corrigé n°2 - Déterminer la valeur du taux d'avancement final en connaissant la valeur du pH

Corrigé n°3 - Déterminer la constante d'acidité d'un couple acide-base

Corrigé n°4 - Construire le diagramme de distribution d'un couple acide-base

Corrigé n°5 - Exploiter un diagramme de distribution (n°1)

Corrigé n°6 - Exploiter un diagramme de distribution (n°2)

Corrigé n°7 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance (n°1)

Corrigé n°8 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance (n°2)

Corrigé n°9 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance (n°3)

Corrigé n°10 - Établir et exploiter un diagramme de prédominance (n°4)

Je m'entraîne pour les ECE

Caractérisation du couple acide éthanoïque/ion éthanoate

Corrigé - Caractérisation du couple acide éthanoïque/ion éthanoate

Forcer le sens d’évolution d’un système

Pourquoi étudier cette notion ?

Extrait du B.O.

Peut-on "recharger" une pile à combustible ?

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Prérequis

Fonctionnement d'une pile

Capacité d'une pile

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QCM - Piles électrochimiques

L'essentiel du cours

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Transformations chimiques forcées

Principe de l'électrolyse

Modélisation du fonctionnement d'un électrolyseur

Étude quantitative lors d'une électrolyse

Durée de l'électrolyse et variations de quantités

Quantité d'électrons échangés et quantité de produit formé

Aspect expérimental : rendement d'une électrolyse

Autres applications de l'électrolyse

Autre exemple de transformation forcée : la synthèse chlorophyllienne

À retenir - Schéma bilan d'un électrolyseur

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Stocker de l'énergie

Accumulateurs et batteries

Modélisation du fonctionnement d'un accumulateur

Étude quantitative de la charge et de la décharge d'un accumulateur

Stockage de l'énergie : évolution des batteries 1 - Site

Stockage de l'énergie : évolution des batteries 2 - Site

Méthodologie - Exercices

Méthode 1 - Passer de la pile à l'électrolyse ou à la charge/décharge d'un accumulateur

Méthode 2 - Déterminer la quantité d'électrons échangés au cours d'une électrolyse

Méthode 3 - Déterminer la quantité de produit formé au cours d'une électrolyse

Corrigé des exercices

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé de l'exercice

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En route vers le bac

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Exercices extraits de sujet de Bac

Exercice 1 - Modéliser le fonctionnement d'une électrolyse 1

Exercice 2 - Modéliser le fonctionnement d'une électrolyse 2

Exercice 3 - Modéliser le fonctionnement d'une électrolyse 3

Exercice 4 - Modéliser le fonctionnement d'un accumulateur ou d'une batterie 1

Exercice 5 - Modéliser le fonctionnement d'un accumulateur ou d'une batterie 2

Exercice 6 - Modéliser le fonctionnement d'un accumulateur ou d'une batterie 3

Corrigés des exercices

Corrigé n°1 - Modéliser le fonctionnement d'une électrolyse 1

Corrigé n°2 - Modéliser le fonctionnement d'une électrolyse 2

Corrigé n°3 - Modéliser le fonctionnement d'une électrolyse 3

Corrigé n°4 - Modéliser le fonctionnement d'un accumulateur ou d'une batterie 1

Corrigé n°5 - Modéliser le fonctionnement d'un accumulateur ou d'une batterie 2

Corrigé n°6 - Modéliser le fonctionnement d'un accumulateur ou d'une batterie 3

Je m'entraîne pour les ECE

Électrolyse de l'eau

Corrigé - Électrolyse de l'eau

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Élaborer des stratégies de synthèse

Synthèses en chimie organique

Structure et propriétés

Les espèces chimiques existantes, naturelles ou artificielles, sont très nombreuses. Les chimistes doivent disposer d'outils permettant de classer, décrire et représenter toutes ces espèces. C'est l'objet de ce chapitre.

Pourquoi étudier cette notion ?

Dans la littérature scientifique

Portrait d'une chimiste : Jannick Duchet-Rumeau

Extrait du B.O.

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Prérequis

Nomenclature des molécules monofonctionnelles - Vidéo

Prérequis

L'essentiel du cours

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Les modes de représentation d'une molécule

Limites des formules brutes et semi-développées

Formule topologique - Présentation

Formule topologique - Représentation pas-à-pas

Formule topologique - Lecture

Pour aller plus loin

De la formule topologique à la formule semi-développée - Je m'exerce 1

De la formule semi-développée à la formule topologique - Je m'exerce 2

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Le squelette carboné d'une molécule organique

Squelette carboné saturé ou insaturé

Squelette carboné linéaire, ramifié ou cylique

Nombre d'insaturations

Pourquoi parle-t-on d'insaturation ?

Utilisation des substituants R dans une formule chimique

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Les groupes caractéristiques et les familles fonctionnelles

Groupes caractéristiques et familles fonctionnelles

Les groupes caractéristiques à savoir repérer

Les familles fonctionnelles à savoir nommer

Un exemple de famille polyfonctionnelle : les acides α-aminés

Familles fonctionnelles - Je m'exerce

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Isométrie de constitution et nomenclature

Isomérie de constitution - Exemple

Isomérie de constitution - Définition et autres exemples

Nomenclature - Quelques règles

Nomenclature - Quelques exemples

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Les polymères

Un polymère

Un monomère : le styrène

Méthodologie - Exercices

Méthode 1 - Donner la formule d'une entité en utilisant des règles de nomenclature fournies

Méthode 1bis - Nommer une espèce en utilisant des règles de nomenclature fournies

Corrigés des exercices des méthodes 1 et 1bis

Corrigé pas-à-pas - Espèce chimique 1

Corrigé pas-à-pas - Espèce chimique 2

Corrigé - Espèce chimique 3

Corrigé - Espèce chimique 4

Corrigé - Espèce chimique 5

Corrigé - Espèce chimique 6

Corrigé - Espèce chimique 7

Corrigé - Espèce chimique 8

Corrigé - Espèce chimique 9

Corrigé - Espèce chimique 10

Corrigé - Espèces chimiques 11 à 15

Entraînement supplémentaire : nomenclature

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Méthode 2 - Identifier des groupes caractéristiques et nommer les familles fonctionnelles

Méthode 3 - Repérer le motif d'un polymère

Méthode 4 - Identifier ou proposer des isomères de constitution

Méthode 5 - Identifier un acide α-aminé

Corrigés des exercices des méthodes 2 à 5

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé de l'exercice

Méthode 4 - Corrigé de l'exercice

Méthode 5 - Corrigé de l'exercice

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En route vers le bac

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Extraits de bac : groupes caractéristiques et familles fonctionnelles d'une formule topologique

Exercice 1

Exercice 2

Exercice 4

Corrigé des exercices 1 à 4

Corrigé 1

Corrigé 2

Corrigé 4

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Autres extraits de bac

Exercice 5 - Utilisation des règles de nomenclature

Exercice 6 - Je m'entraîne sur les polymères

Exercice 7 - Je m'entraîne sur les polymères

Exercice 8 - Je m'entraîne sur l'isomérie

Exercice 9 - Les acides α-aminés

Corrigé des exercices 5 à 9

Optimisation d’une étape de synthèse

Ce chapitre présente des moyens expérimentaux visant à augmenter le rendement d'une synthèse organique.

Pourquoi étudier cette notion ?

La synthèse du paracétamol en laboratoire

Extraits du B.O

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Prérequis

Les prérequis

Les étapes d'une synthèse chimique

Le montage à reflux

Isoler un produit

Rendement d'une synthèse

Techniques de purification

Expressions de l'activité chimique

Facteurs cinétiques

Temps de demi-réaction

Temps de demi-réaction - Lecture graphique

Les catalyseurs

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Je m'exerce

Calcul d'une masse molaire moléculaire

Montage à connaître dans un laboratoire de synthèse

Rôle de différents montages en synthèse

Calcul d'un rendement - Sujet de bac

Corrigés

Calcul d'une masse molaire moléculaire - Corrigé

Calcul d'un rendement - Corrigé

L'essentiel du cours

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Analyse d'un protocole de synthèse

Présentation d'un protocole de synthèse du paracétamol

Analyse du protocole - Optimisation de la vitesse

Analyse du protocole - Optimisation du rendement

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Comment optimiser une étape de synthèse ?

Optimiser la vitesse de formation d’un produit

Optimiser le rendement d'une synthèse - Principe

Optimiser le rendement par introduction d’un excès d’un réactif

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Bilan

Points d'attention

Exercices

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Méthodologie

Méthode 1 - Expliquer l'optimisation de la vitesse de formation d'un produit lors d'une synthèse

Méthode 2 - Expliquer l'optimisation du rendement d'une synthèse

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

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Révisions

S'évaluer sur les notions de cours

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En route vers le bac

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Exercices extraits de sujet de Bac

Exercice 1 - Optimiser la vitesse de formation d'un produit

Exercice 2 - Optimiser la vitesse de formation d'un produit

Exercice 3 - Optimiser un rendement d'une synthèse

Exercice 4 - Optimiser un rendement d'une synthèse

Corrigés des exercices

Corrigé 1 - Optimiser la vitesse de formation d'un produit

Corrigé 2 - Optimiser la vitesse de formation d'un produit

Corrigé 3 - Optimiser un rendement de synthèse

Corrigé 4 - Optimiser un rendement d'une synthèse

Stratégie de synthèse multi-étapes

Ce chapitre présente les grandes catégories de transformations chimiques et décrit quelques aspects à prendre en compte pour concevoir des synthèses organiques.

Pourquoi étudier cette notion ?

Molécules naturelles et ciblage de cellules cancéreuses - Site

Situation déclenchante : la synthèse peptidique

Extraits du B.O.

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Prérequis

Rendement d'une synthèse

L'essentiel du cours

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Séquence réactionnelle et banque de réactions

Notions de substrat et de réactif

Séquence réactionnelle - Présentation et lecture

Écriture particulière dans les séquences réactionnelles

Banque de réactions

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Modifications de la structure du substrat

Modification de groupe caractéristique

Modification de chaîne carbonée

Polymérisation

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Classification des réactions chimiques pouvant impliquer le substrat

Réaction acide-base

Réaction d'oxydo-réduction

Réaction de substitution

Réaction d’addition

Réaction d’élimination

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Stratégie de synthèse multi-étapes

Sélectivité de certaines transformations chimiques

Problème de sélectivité : exemple de la synthèse d'un dipeptide

Que faire quand une transformation chimique n'est pas sélective ?

Séquence de protection/déprotection de fonction, retour sur la synthèse d'un dipeptide

Rendement d'une synthèse multi-étapes

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Synthèses écoresponsables

Portrait de chimiste : Géraldine Masson - Site

Méthodologie - Exercices

Méthode 1 - Identifier le type de modification et le type de réaction

Méthode 2 - Utiliser une banque de réactions pour trouver la structure d'un produit

Méthode 3 - Utiliser une banque de réactions pour retrouver la structure d'un réactif

Méthode 4 - Discuter de l'impact environnemental d'une synthèse

Corrigés des exercices

Méthode 1 - Corrigé de l'exercice

Méthode 2 - Corrigé de l'exercice

Méthode 3 - Corrigé de l'exercice

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En route vers le bac

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Exercices extraits de sujet de bac

Exercice 1 - Identifier le type de modification et le type de réaction 1

Exercice 2 - Identifier le type de modification et le type de réaction 2

Exercice 3 - Identifier le type de modification et le type de réaction 3

Exercice 4 - Utiliser une banque de réactions 1

Exercice 5 - Utiliser une banque de réactions 2

Exercice 6 - Utiliser une banque de réactions 3

Énoncé - Synthèse de la Met-enképhaline

Document 1 - Exemples d'acides α-aminés présents dans l'organisme

Document 2 - Banque de réactions n° 1

Document 3 - Banque de réactions n° 2

Exercice 7 - Synthèse écoresponsable 1

Énoncé : la synthèse verte du phénol

Document 1 - Les douze principes fondamentaux de la chimie verte

Document 2 - L'économie d'atomes

Document 3 - Deux procédés de synthèse du phénol

Exercice 8 - Synthèses écoresponsables 2

Exercice 9 -Synthèses écoresponsables 3

Énoncé - Analyse des voies de synthèse de l'ibuprofène

Document 1 - Utilisation atomique : définition

Document 2 - Procédés Boots et BHC

Document 3 - Détail des étapes 2 à 6 du procédé Boots

Corrigé des exercices

Corrigé 1 - Identifier le type de modification et le type de réaction 1

Corrigé 2 - Identifier le type de modification et le type de réaction 2

Corrigé 3 - Identifier le type de modification et le type de réaction 3

Corrigé 4 - Utiliser une banque de réactions 1

Corrigé 5 - Utiliser une banque de réactions 2

Corrigé 6 - Utiliser une banque de réactions 3

Corrigé 7 - Synthèses écoresponsables 1

Corrigé 8 - Synthèses écoresponsables 2

Corrigé 9 - Synthèses écoresponsables 3

Focus sur un métier : développement de synthèse chimique

Le développement chimique (1/3) - Site

Le développement chimique (2/3) - Site

Le développement chimique (3/3) - Site

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Évaluation des compétences expérimentales ; mesure et incertitude ; glossaire

Je prépare mon ECE en chimie

Cette collection est dédiée à la préparation des ECE : on y trouve les fondamentaux liés au comportement à adopter en laboratoire ainsi qu'un grand nombre de vidéos de gestes expérimentaux et de montages classiques.

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La sécurité en laboratoire

Les équipements de protection individuels (EPI)

La protection individuelle - Site

Les équipements de protection collectifs (EPC)

Les bonnes pratiques de laboratoire : savoir se comporter pour être en sécurité

Le traitement des déchets

Mémento du règlement CLP - Site