correction chimie

La transformation d’un système chimique est-elle toujours rapide ?
1- Qu’est- ce qu’un oxydant ? un réducteur ? une oxydation ? une réduction ?
Oxydant = Espèce susceptible de capter un électron
Réducteur = Espèce susceptible de céder un électron
Oxydation = perte d’électrons Réduction = gain d’électrons
2- Ecrire la demi équation électronique correspondant au couple Ox / red. Application dans le cas du
couple MnO4-/ Mn2+.
Ox + n e- = red
MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e-(aq) = Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
3- Qu’est ce qu’une réaction d’oxydoréduction. Ecrire l’équation de la réaction entre les ions MnO4- du
couple MnO4-/ Mn2+ et entre les ions Fe2+ du couple Fe3+ / Fe2+
Une réaction qui met en jeu un transfert d’électrons entre 2 couples
MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e-(aq) = Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
(X 5) Fe2+ (aq) = Fe3+(aq) + e-
MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+(aq) = Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O (l)
4- Qu’est-ce qu’un facteur cinétique ? Citer trois facteurs cinétiques ?
Comment doit-on faire pour rendre une transformation plus rapide ?
facteur cinétique = grandeur qui influe sur la durée d’une transformation trois
facteurs cinétiques = température , concentration initiale des réactifs, catalyseur.
transformation plus rapide = si température est plus élevée ou et si la
concentration initiale des réactifs est plus grande ou et si la concentration en
catalyseur est plus grande .
5- Quel procédé utilise t-on en chimie pour stopper ou ralentir une transformation chimique ? En quoi
consiste ce procédé ? quel est le but de cette opération ?
On effectue une trempe = Consiste à refroidir brutalement un mélange
réactionnel afin de bloquer la transformation chimique.
6- Donner l’allure de l’évolution de l’avancement d’une réaction en fonction du temps dans le cas ou la
transformation est totale et dans le cas ou elle ne l’est pas. Quelle sont les caractéristiques de ces
courbes ?
Les différentes courbes croissent de 0 à xf quand t tend vers l’infini et présente
une asymptote d’équation x = xf

7- Définir la vitesse volumique de réaction ? indiquer la signification de chaque terme et les unités.
La vitesse volumique de réaction v(t) à la date t est égale au coefficient directeur
de la tangente à la courbe x= f(t) à cet instant t, divisé par le volume V du
mélange réactionnel, soit :
V(t) en mol.L-1.s-1
V en litre
dt
dx
en mol L-1
8- Comment évolue le coefficient directeur de la tangente à la courbe x = f(t) au cours du temps.
Il diminue
9- Quelle est l’évolution générale de la vitesse volumique de réaction au cours d’une transformation
chimique ?
La vitesse volumique de réaction diminue au cours du temps jusqu’à s’annuler pour
un temps infini
10- Comment à partir des facteurs cinétiques peut-on justifier l’évolution de la vitesse volumique de
réaction au cours d’une transformation chimique ?
Au cours de la transformation les réactifs sont consommés leur concentration
diminue (facteur cinétique ) donc la vitesse diminue
11- Définir le temps de demi-réaction
t ½ = Durée au bout de laquelle l’avancement x est égal à la moitié de l’avancement
final xf
12- Un photomètre dans la zone du spectre de l’eau vers 520 nm correspondant au vert permet la
mesure d’une première intensité lumineuse I0. La même mesure pour la même longueur d’onde
mais pour le spectre du permanganate de potassium donne une intensité I. Définir
l’absorbance A de la solution colorée. Que signifie A = 1 ?
On définit L’absorbance A de la solution colorée la grandeur sans dimension
définie par
Si A = 1 cela veut dire que le rapport I0 / I = 10 la solution colorée ne laisse
passer que 1/10 de l’intensité lumineuse.
13- Pourquoi doit- on toujours utiliser une deuxième cuve contenant le solvant et les espèces
autre que celle à étudiée (cette solution s’appelle un « blanc » )?
Pour que la baisse de luminosité ne provienne que de l’espèce colorée à analyser.
14- Quelles sont les grandeurs d’influence de l’absorbance d’une solution colorée ?
La nature de la solution concentration de la solution
longueur d’onde température
épaisseur de solution
V(t) =
V
1
dt
dx
A = log ( I0 / I )

15- Quelle relation existe t-il entre la couleur d’une solution et son spectre d’absorption ?
la couleur d’une solution résulte de la superposition des radiations non
absorbées.
16- Enoncer la loi de Beer – Lambert. En quoi consiste l’étalonnage d’un spectrophotomètre ?
relation entre A et la concentration C de la solution diluée.
pour une longueur d’onde  donnée et pour des solutions colorées peu
concentrées
L’appareil mesure A. Pour en déduire Ccolorant , il faut donc déterminer la
valeur de K et donc étalonner l’appareil.
17- A quelle condition peut –on considérer que la réaction entre deux entités chimiques est lieu ?
il faut que le choc soit efficace
18- De quoi dépend la vitesse d’une transformation chimique ?
La vitesse d’une transformation chimique dépend donc du nombre de chocs
efficace par unité de temps.
19- lorsque la température d’un milieu réactionnel augmente la vitesse de la réaction chimique
augmente également. Proposer une interprétation microscopique de ce résultat.
Lorsqu’on élève la température l’agitation des molécules et leur vitesse
augmentent ce qui accroît la probabilité des chocs et leur efficacité (Ec
augmente) donc la vitesse de la réaction augmente
20- lorsqu’on augmente la concentration des réactifs la vitesse de la réaction augmente
également. Proposer une interprétation microscopique de ce résultat.
Lorsqu’on augmente la concentration des réactifs, on augmente le nombre total
de chocs par unité de temps et donc le nombre de chocs efficaces par unité de
temps. la vitesse de la réaction augmente
A = K . C

La transformation d’un système chimique est-elle toujours totale ?
21- Définir un acide selon Bronsted. L’acide éthanoïque est un acide selon Bronsted justifier cette
affirmation en écrivant la demi-équation formelle. En déduire le couple acide / base correspondant
Entité capable de perdre un proton AH = A- + H+
CH3CO2H = CH3CO2- + H+ Couple CH3CO2H / CH3CO2-
22- Dans quel couple peut-on considérer l’eau comme une base selon Bronsted.
Couple H3O+ / H2O H2O + H+ = H3O+
23- Ecrire l’équation de la réaction entre l’acide éthanoïque et la soude. Donner la définition d’une
réaction acido-basique.
CH3CO2H + HO-  CH3CO2- + H2O
Interaction entre deux couples où intervient un transfert de protons.
24- Donner la définition du pH d’une solution. Préciser la limite supérieure pour la concentration en
ions oxonium au delà de laquelle la définition précédente n’est plus applicable ? comment varie les
grandeurs pH et [H3O+] ?
pH = - log [H3O+] ou [H3O+] = 10-pH en mol.L-1
Relation applicable uniquement si [H3O+] <5.10-2 mol.L-1
Les deux grandeurs varient en sens contraire.
25- Quel est le pH d’une solution aqueuse d’acide chlorhydrique de concentration C = 5.10-3 mol.L-1
HCl + H2O  H3O++ Cl-
C = [H3O+]
pH = - log [H3O+] = - log 5.10-3 = 2,3
26- Calculer la concentration molaire en ions oxonium d’une solution d’acide éthanoïque de pH = 3,4
pH = 3,4 donc [H3O+] = 10-pH = 10-3,4 = 4,0 10-4 mol.L-1
27- Définir le taux d’avancement final d’une transformation chimique.
Il indique quelle fraction du réactif
limitant a réagi effectivement lors de
la transformation
28- On considère une solution d’acide méthanoïque HCO2H dans l’eau de volvic (pH = 7,0)
préparée en dissolvant 1,00 .10 - 2 mol d’acide pur dans un litre de solution. La mesure du
pH de cette solution est pH = 2,9.Ecrire l’équation bilan de la réaction qui se produit puis
à l’aide d’un tableau descriptif de l’évolution du système calculer le taux d’avancement
final. Conclure. Comment peut on augmenter le taux d’avancement final de cette
transformation ?

avancement
HCO2H(aq) + H2O = HCO2-(aq) + H3O+
E.I.
X =0
0,010
bcp
0
0
En cours de
transformation
X
0,010 - X
bcp
X
X
E.F. si la
transformation
était totale
Xmax =
0,010 - Xmax
bcp
Xmax
Xmax
E.F. réel
Xf =
0,010 – Xf
0.010 – 1,3.10 - 3
8,7 . 10 - 3
bcp
Xf = 1,3. 10 - 3
Xf = 1,3.10 - 3
L’eau est en excès Xmax = 0,010 mol
[H3O+] = 10 - pH = 10 - 2,9 = 1,3 . 10 - 3 mol. L-1 or d’après le tableau descriptif
[H3O+] = Xf /V d’où Xf = 1,3 . 10 - 3 * 1 = 1,3 . 10 - 3 mol
 = 1,3 . 10 - 3 /0,010 = 13 % transformation limitée.
Plus la concentration initiale est faible plus le taux d’avancement augmente, et
plus la réaction est avancée dans le sens direct.
29- Quelle relation lie la conductance G et la conductivité d’une solution. Préciser les
unités. G = .S/L = K  G en Siemens (S)  en S m-1
30- Quelle est l’expression de la conductivité d’une solution ionique diluée contenant des
ions Xi à la concentration [Xi] de conductivité molaire ionique i.
=  [Xi].
0i
31- Donner les expressions des quotients de réaction Qr :
CH3COOH (aq) + H2O (l) = CH3COO- (aq) + H3O+ (aq)
Cu2+ (aq) + 2 HO- (aq) = Cu(OH)2 (s)
Qr1 =
H]CO[CH ] O[H . ]CO[CH 23 3
-
23 
Qr3 =
2- ][HO . ][Cu2 1
32- Donner l’expression de la constante d’équilibre K = Qr,eq pour l’équation suivante :
a A (aq) + b B (aq) = c C (aq) + d D (aq). De quoi dépend la constante d’équilibre ?
]C[ c
eq
x
]D[ d
eq
K =
]A[ a
eq
x
]B[ b
eq
Pour une équation donnée la constante Ke ne dépend que de la température
33- De quoi dépend l'état final d'une transformation chimique ?
L'état final d'une transformation chimique dépend de la constante d'équilibre
K et de l'état initial du système (c).