Chimie organique rappels ( azote, oxygéne, réaction acido

1
Niveau L1
CHI120 : Chimie Inorganique et Organique
Module de Chimie Inorganique
Notes de Cours de Mark E. CASIDA
Date de publication: March 9, 2005
“Alchemist in His Workshop” (circa 1650) par David Teniers the Younger.

2

Contents
1 Generalit´es : Acido-Basicit´e, Solubilit´e, Complexation, Oxydo-R´eduction 9
1.1 Rappels sur la R´eaction Chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2 Notions d’Acido-Basicit´e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3 Solubilit´e et Pr´ecipitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4 L’Oxydor´eduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2 Propri´et´es des ´ El´ements au Travers du Tableau de la Classification P´eriodique 31
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2 Les ´ Elements du Bloc s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.3 Les ´ Elements du Bloc p. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4 Les ´ Elements de Bloc d. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.5 Les ´ Elements de Bloc f. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3 Complexes des ´ El´ements du Bloc d (M´etaux de Transition) 43
3.1 D´efinitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.2 Structure et Propri´et´es des Complexes des M´etaux de Transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.3 Formation et Stabilit´e des Complexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4 Les Compos´es Binaires de l’Oxyg`ene 53
4.1 G´en´eralit´es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.2 Quelques Propri´et´es de l’Oxyg`ene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.3 Classification des Compos´es Binaires de l’Oxyg`ene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.4 Propri´et´es Acido-Basiques des Oxydes: Acido-Basicit´e Selon Lux-Flood . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.5 R´eaction des oxydes avec l’eau liquide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.6 Propri´et´es r´edox des oxydes binaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.7 Exemples de m´ethodes de pr´eparation des oxydes binaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5 L’Azote 61
5.1 Caracteristiques G´en´erales de l’´ Element . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.2 Le Diazote, N2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
5.3 Les Compos´ees Hydrog´en´ees de l’Azote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.4 Les Oxydes d’Azote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.5 L’acide nitrique, HNO3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.6 L’Azote en Biologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6 L’Aluminium 73
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.2 L’Aluminium M´etallique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.3 Les Compos´es de l’Aluminium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.4 Synth`ese de l’Alumine et de l’Aluminium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.5 Utilisations de l’Aluminium M´etallique (Alliages) et de ses Compos´es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3

4CONTENTS
L’alphabet grecque
alpha A α
bˆeta B β
gamma Γ γ
delta ∆ δ
epsilon E 
zˆeta Z ζ
ˆeta H η
thˆeta Θ θ
iota I ι
kappa K κ
lambda Λ λ
mu M µ
nu N ν
ksi X x
omicron O o
pi Π π
rˆo P ρ,%
sigma Σ σ,ς
tau T τ
upsilon Υ υ
phi Φ φ,ϕ
khi Ξ ξ
psi Ψ ψ
ˆomega Ω ω

CONTENTS 5
Quelques constantes
Constate de la loi de gaz id´eel R8,314 J.mol−1.K−1
Constate de Faraday F96 500 Coul
Moment magn´etique de Bohr µB9,3 ×10−24 Tesla
Quelques formules
Constante d’´equilibre
νAA + νBB↔νCC + νDD (1)
K=aνC
CaνD D
aνA
AaνB B
(2)
pK =−log10 K(3)
Constante d’ionisation d’eau
H2O(`)
H2O
→H+(aq) + OH−(aq) (4)
2H2O(`)
H2O
→H3O+(aq) + OH−(aq) (5)
Ke= [H+(aq)][OH−(aq)] = [H3O+(aq)][OH−(aq)] (6)
Ke= 10−14 (7)
pKe= 14 (8)
pH =−log10[H+] (9)
pOH =−log10[OH−] (10)
14 = pH +pOH (11)
Constante d’acidit´e
HB ↔H++ B−(12)
Ka=[H+][B−]
[HB] (13)
Constante de solubilit´e
MnXm(s)
H2O
↔nMy++mXz−(14)
ny −mz = 0 (15)
Ks= [My+]n[Bz−]m(16)
Potentiel de r´eduction
E=E0
ox/red +RT
nFln Kredox (17)
Moment magn´etique
µ=pn(n+ 2)µB(18)