Classification périodique Interprétation du spectre d`émission de l

Classification périodique
Interprétation du spectre d’émission de l’atome d’hydrogène ; constante de Rydberg.
Nombres quantiques n,1, ml et ms ; orbitales atomiques s, p et d.
Configuration électronique de l’atome X (de Z = ...)
Classification des éléments à partir du modèle quantique de l’atome.
Périodicité des propriétés atomiques.
Structure électronique des molécules
Liaison covalente localisée : notation de Lewis ; règle de l’octet.
Formules de Lewis de molécules et d’ions polyatomiques simples.
Illustrer les concepts de mésomérie et de résonance sur les exemples de O3 et NO3–.
Méthode V.S.E.P.R. ou règles de Gillespie pour décrire la géométrie d’une molécule donnée.
Structure et organisation de la matière condensée
Assemblage hexagonal compact de sphères identiques : nombre d’atomes par maille, coordinence,
masse volumique et compacité.
Assemblage cubique compact de sphères identiques : nombre d’atomes par maille, coordinence,
masse volumique et compacité.
Assemblage pseudo-compact de sphères identiques : le système cubique centré.
Sites tétraédriques et octaédriques dans l’assemblage cubique à faces centrées.
Description de la structure du type NaCI : nombre de motifs par maille, coordinence, masse
volumique et compacité.
Exemples de cristaux covalents : le diamant et le graphite.
Thermodynamique des svstèmes chimiques
Expression des grandeurs standard de réaction : DrH°, DrS° et DrG° pour le bilan
1
A(S) + O2(G) = AO(S) à partir des tables thermodynamiques supposées données
2
Enthalpie standard de formation.
On connaît DrH° à la température T1. Comme le calculer à la température T2 ?
Quel est l’échange thermique au cours d’une évolution isobare et isotherme d’un système
réactionnel ?
Expressions du potentiel chimique d’une espèce gazeuse
Condition d’équilibre d’un constituant pur sous plusieurs phases.
Affinité chimique de réaction : Expression pour le bilan A(S) + B(G) = 2C(G) + 3D(S)
Critère thermodynamique du sens d’évolution d’un système : Adx > 0.
Quotient de réaction pour le bilan A(S) + B(G) = 2C(G) + 3D(S)
Constante thermodynamique d’équilibre K° pour le bilan A(S) + B(G) = 2C(G) + 3D(S)
On connaît K° à la température T1 et à la température T2. Comment peut-on en déduire DrH° ?
Interprétation du diagramme P = f(T) pour un système monovariant du type A(S) = B(S) + C(G)
Un système réactionnel met en jeu le bilan A(S) = B(S) + C(G). Que se passe-t-il si l’on introduit très
peu de C(G) en présence de B(S) initialement seul.
Un système réactionnel est à l’équilibre. Que se passe-t-il si l’on augmente la température à
pression constante ?
Un système réactionnel est à l’équilibre. Que se passe-t-il si l’on augmente la pression à
température constante ?
Solutions aqueuses
Solvatation des ions en solution aqueuse.
Loi de la dilution d’Ostwald.
Couples acide/base.
Nivellement des acides et des bases par le solvant eau.
Domaines de prédominance ou d’existence des espèces acido-basiques.
Domaines de prédominance ou d’existence des complexes.
Domaines de prédominance ou d’existence des précipités.
Etat d’oxydation de S dans H2S, SO42–, SO3, SO2, S2O32– (ou autre élément)
Couples oxydant-réducteur ; exemple de l’eau.
Les différents types d’électrode.
On donne E°(Ag+(aq)/Ag(S)) = 0,80 V et E°(Fe2+(aq))/Fe(S)) = –0,44 V. Calcul de la constante
d’équilibre du bilan redox possible entre ces deux couples
Mesure du pH.
Diagrammes d’Ellingham
Diagrammes d’Ellingham : influence d’un changement d’état physique sur les courbes.
Diagrammes d’Ellingham : domaines de stabilité des espèces d’un couple d’oxydoréduction.
Diagrammes d’Ellingham d’un métal : température limite de corrosion et pression de corrosion.
Matériaux métalliques
Relations entre les potentiels standard d’oxydoréduction de différents couples d’un même élément.
On donne E°(Ag+(aq)/Ag(S)) = –0,80 V et pKs(AgCl(S)) = 10,0. Trouver E°(AgC1(S)/Ag+(aq)).
Domaines d’existence ou de prédominance des espèces d’un couple d’oxydoréduction.
On donne E°(Fe3+(aq)/Fe2+(aq) = 0,77 V et E°(Fe2+(aq))/Fe(S)) = –0,44 V. Discuter la stabilité des
espèces citées.
On donne E°(Cu+(aq)/Cu(S)) = 0,52 V et E°(Cu2+(aq)/Cu+(aq)) = 0,17 V. Discuter la stabilité des
espèces citées.
Relation entre la force électromotrice (£é.m) d’une pile et l’enthalpie libre de la réaction associée.
Diagramme potentiel-pH de l’eau.
Commenter le diagramme potentiel-pH fourni du fer. Retrouver l’équation d’une frontière
intéressante.
Commenter le diagramme potentiel-pH fourni du zinc. Retrouver l’équation d’une frontière
intéressante.
Commenter le diagramme potentiel-pH fourni du cuivre. Retrouver l’équation d’une frontière
intéressante.
Disposition des courbes I = f(V) dans le cas d’une pile
Disposition des courbes I = f(V) dans le cas d’un électrolyseur
Définir les domaines de corrosion, immunité, passivation
Indiquer les caractéristiques d’une couche de passivation efficace
Qu’est ce que la cémentation ?
Utilisation du zinc pour la protection contre la corrosion du fer