Collège du Bon Pasteur Mardi 10 Novembre 2009 Les réactions chimiques Genres: 1- réaction d'union 2- réaction de décomposition (thermique et éléctrique) 3- réaction de déplacement (simple et réciproque) La réaction chimique: "C'est l'union entre les atomes de 2 ou plusieurs éléments donnant une nouvelle matière." Ex 1: C + O2 ∆ CO2 Carbone oxygène dioxyde de carbone (solide) (gaz) (gaz) n.métal n.métal Ex 2: 2 Mg + O2 ∆ 2 MgO Ruban de oxygène oxyde de magnésium magnésium (gaz) (poudre blanche-solide) métal solide Réactifs Mg Mg + O O Rupture dans les liaisons des réactifs Produits ∆ MgO MgO 2MgO formation dans les liaisons des produits Définir: la réaction chimique: "La rupture dans les liaisons entre les atomes des réactifs et la formation de nouvelles liaisons entre les atomes des produits." Collège du Bon Pasteur 1- Les réactions d'union Qu'arrive t-il? 1) 2 Mg + O2 ∆ 2 MgO oxygène oxyde de magnésium Le ruban de magnésium brûle et continue à brûler à cause de l'O2 qui aide à la combustion et il se forme MgO (poudre blanche) 2) On verse l'acide nitrique dilué (HNO3) sur la tournure de cuivre (Cu) dans un tube: Il se forme le gaz (NO) monoxyde d'azote (oxyde nitrique) incolore, qui, à l'air (O2) forme des vapeurs rousses du gaz (NO2) dioxyde d'azote 2NO + O2 → 2NO2 Incolore rousses ou marron rougeâtre 3) Approchons une barre en verre imbibée (mouillée) d'une solution ammoniacale (NH3) de l'ouverture d'un tube contenant da l'acide chlorhydrique (HCl) concentré qui dégage des vapeurs de chlorure d'ammonium. NH3 + HCl → NH4Cl Gaz chlorure chlorure d'ammonium Ammoniaque d'hydrogène (fumées blanches) Remarques: 1) élément + élément → composé 2) élément + composé → composé 3) composé + composé → composé Collège du Bon Pasteur Mercredi 11 Novembre 2009 2- Les réactions de décomposition a) Décomposition thermique: Définir: "C'est une réaction dans laquelle un réactif fournit plusieurs produits plus simples, sous l'effet de la chaleur". Ex: (6 réactions de décomposition thermique) CuCO3 ∆ Carbonate de cuivre (verte) CuO + CO2 oxyde de cuivre (noir) ∆ CuO oxyde de cuivre (noir) Cu(OH)2 ∆ hydroxyde de cuivre (bleu) CuO oxyde de cuivre (noir) CuSO4 Sulfate de cuivre (bleu) + SO3 trioxyde de soufre (gaz) + H2O vapeur d'eau + 2NO2 dioxyde d'azote (marron) 2Cu(NO3)2 Nitrate de cuivre ∆ 4CuO 2HgO Oxyde de mercure (rouge) ∆ 2Hg mercure (noir argenté) 2NaNO3 Nitrate de sodium (blanche) ∆ 2NaNO2 + O2 nitrite de sodium (blanc jaunâtre) + O 2 oxygène + O2 Collège du Bon Pasteur Remarques: 1- Tous les nitrates se décomposent par la chaleur (certains se décomposent paetiellement) Ex: NaNO3 2- SO3 s'unit avec H2O (vapeur d'eau de l'air) formant H2SO4 dilué (acide sulfurique) Collège du Bon Pasteur Jeudi 12 Novembre 2009 b) La décomposition éléctrique (ou electrolyse) Certains composés peuvent se décomposer par le passage du courant éléctrique (par electrolyse) dans leurs solutions ou en leur état de fusion (?) et cela pour avoir des ions libres qui facilite le passage du courant éléctrique. l'opération: s'appelle electrolyse les composés: s'appellent electrolytes l'appareil utilisé: Voltamètre de Hoffman Ex: electrolyse de l'eau acidifiée: (eau + H2SO4 dilué) H2SO4 dilué?? Pour faciliter le passage du courant éléctrique. Dans la figure de l'appareil: (voir le livre) Au passage du courant éléctrique dans H2O acidifiée, l'eau se décompose en: - O2 à l'anode (+) - H2 à la cathode (-) Dans le rapport 1: 2 1O2 : 2H2 1volume : 2volumes Ou 2 H2O 2 : 1 2H2 : 1O2 2volumes : 1volume Electrolyse Acide dilué 2H2 + O2 Autres applications de l'electrolyse: 1- séparer le Na du Cl dans le NaCl (en fusion) 2- dans l'industrie de l'aluminium (de Al2O3) encore la galvanoplastie Collège du Bon Pasteur Que veut-on dire par: la galvanoplastie: "C'est une opération qui consiste à recouvrir la surface des métaux ordinaires (non-précieux) par une couche de métal précieux". (Comme l'or, l'argent ou le platine) Cette opération s'appelle encore"oxydo-réduction". Matière electrolytique: "matière soluble dans l'eau, se dissocie en ion +ve et ion –ve". Collège du Bon Pasteur Samedi 14 Novembre 2009 3- Les réactions de déplacement a) réaction de déplacement simple: "C'est une réaction chimique au cours de laquelle un élément (plus actif) déplace un autre (moins actif) dans la solution d'un de ses composés." À étudier: la série éléctrochimique: "Classification ou arrangement des éléments par ordre décroissant de leur activité chimique." C.à.d (l'élément actif déplace le moins actif selon l'ordre) Li – K – Na – Ba – Ca – Mg – Al – Zn – Fe – Sn – Pb – H Cu Plus Activité chimique diminue Hg actif Ag Pt Au Moins actif L'hydrogène sépare les métaux actifs qui le précède et ceux qui sont moins actifs qui le suit. L'hydrogène: peut déplacer les métaux qui le suit seulement dans l'acide Ex: Activité Zn + H2SO4 (dil) → ZnSO4 + H2 (Fort dégagement) du métal Fe + H2SO4 (dil) → FeSO4 + H2 (Faible dégagement) diminue Cu + H2SO4 (dil) → (pas de dégagement – pas de réaction) Expérience: (voir la figure dans le livre) L'allumette brûle plus fortement dans le cas du zinc car il est le plus actif Zn > Fe > Cu Collège du Bon Pasteur Q- Prouver par une expérience que: les métaux n'ont pas même activité chimique? Les éléments situés après l'hydrogène dans la série (ex: Cu) ne peuvent pas déplacer l'hydrogène dans l'acide dilué Un métal (actif) peut déplacer un autre (moins actif) dans la solution de son sel: Ex: Mg + ZnSO4 → MgSO4 + Zn Zn + CuSO4 (sol.bleue) → ZnSO4 (incolore) + Cu (rouge) Mg + CuSO4 → MgSO4 + Cu Remarque: Plus la différence d'ordre entre 2 éléments est grande, plus le pouvoir de l'élément avancé à déplacer l'autre dans la solution de ses sels augmente. Collège du Bon Pasteur Mardi 17 Novembre 2009 B) Les réactions de déplacement réciproque Définition:" C'est une réaction dans laquelle il ya un double échange entre les ions de 2 composés pour former 2 nouveaux composés." Exemple: A) Réaction acide-base (neutralisation) Acide + base → sel + eau [H+] [OH-] H2O + + H Cl + Na OH → Na+ + Cl- + H2O H2O + CO2 b) Réaction entre acide-sel: I- 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2CO3 Acide chlorhydrique Carbonate de sodium Ou [Na2CO3 + 2HCl Chlorure de sodium ∆ Acide carbonique (faible) 2NaCl + H2O + CO2 Trouble l'eau de chaux II- 2NaCl + H2SO4 (conc) Na2SO4 + HCl Le gaz HCl forme des fumées blanches avec l'ammoniaque (NH3) Acide plus stable que HCl NH3 + HCl Gaz chlorure d'hydrogène Gaz ammoniaque NH4Cl Chlorure d'ammonium (vapeurs blanches) c) Réaction sel-sel: "C'est une réaction de déplacement réciproque entre les solutions de 2 sels." Dans ce cas il se forme un précipité. NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl Solution chlorure de sodium CuSO4 Solution nitrate d'argent + Sulfate de cuivre (solution bleue) Ba(NO3)2 Solution nitrate de barium Nitrate de sodium Cu(NO3)2 Nitrate de cuivre Ppt blanc de chlorure d'argent + BaSO4 Ppt blanc de sulfate de barium Collège du Bon Pasteur CuSO4 + Sulfate de cuivre (solution bleue) Na2S Na2SO4 Solution sulfure de sodium Sulfate de sodium + CuS Ppt noire de sulfure de cuivre Q- Qu'arrive t-il si: on ajoute une solution de sulfate de cuivre bleue sur une solution de: Nitrate de barium et sulfure de sodium [écris les équations chimiques symbôliques] Collège du Bon Pasteur Mercredi 18 Novembre 2009 Le dioxygène [O2] Importance: 1- Respiration et combustion des aliments dans les cellules de l'être vivant pour obtenir de l'énérgie. 2- Indispensable à la combustion des carburants. Usages: 1- Il est comprimé dans des bouteilles en fer pour: - Réanimer les malades dans les hôpitaux - Pour les scaphandriers - Pour souder et découper les métaux [la flamme oxyacétylénique résultant de la combustion de l'acétylène (gaz) avec l'oxygène (gaz), la température de cette flamme atteint 3500°c] 2- Il entre dans la structure du gaz ozone [O3] cette couche d'ozone est protectrice, elle empêche les radiations nuisibles provenant de l'espace d'arriver sur terre. Q- Où se trouve l'oxygène? (sa présence) 1) Il représente 21% du volume de l'air (23% de sa masse) 2) Il constitue 89% du poids de l'eau 3) Il entre dans la composition de quelques roches comme le calcaire [CaCO3] et le marbre + 53% des composés silicates [roches quartz – sable] 4) il se dégage durant la photosynthèse des plantes vertes, puis, il est consommé durant la respiration et la combustion, N.B: C'est pour cela que sa proportion est constante dans l'air. * Remarque: C'est important de conserver la verdure et augmenter la surface verte. [Pour garder le taux de l'oxygène constant dans l'air à cause........] 5) les composés riches en oxygène, comme les oxydes des métaux, les carbonates et les nitrates. Collège du Bon Pasteur N.B.Q- Comment préparer le dioxygène au laboratoire? Ecris l'équation symbôlique? 2H2O2 Eau oxygénée MnO2 catalyseur 2H2O + O2 Eau dioxygène (gaz) MnO2: catalyseur: "matière qui ne change pas ni en masse, ni en propriétés durant la réaction chimique". Collège du Bon Pasteur Jeudi 19 Novembre 2009 Les propriétés du dioxygène 1- gaz incolore, inodore, sans saveur 2- peu soluble dans l'eau mais soluble dans la solution d'hydroxyde de sodium ou soude caustique (NaOH) 3- il aide (entretient) à la combustion mais ne brûle pas 4- il peut se combiner (s'unir) à de nombreux éléments sauf: [le fluor – le brome – l'or – l'argent – le platine et les gaz inertes] (choisir) N.B: Durant l'union de l'oxygène avec les éléments de l'énérgie est dégagée. 5- il a un effet neutre sur le tournesol 6- il est plus lourd que l'air [1,53(O2):1(air)] (densité de l'oxygène > densité de l'air) 7- il ne trouble pas l'eau de chaux limpide 8- avec le ruban de magnésium enflammé: l'oxygène augmente l'inflammation du Mg et produit une lumière intense et forme une poudre blanche d'oxyde de magnésium: 2 Mg + O2 N.B Magnésium + oxygène (métal) (gaz) ∆ ∆ 2MgO oxyde de magnésium (solide – poudre blanche)