diaporama de cours

Chapitre 14:
La synthèse d’espèces chimiques
Activité documentaire du livre p. 46
I. Définition
• Qu’est-ce qu’une synthèse?
• Quels sont les intérêts de la synthèse?
• Comment réalise-t-on une synthèse en
laboratoire?
Animation montage à reflux
II. La réaction chimique
1. Définitions
• Réactifs et produits
•Système chimique:
- Spectateurs
- Catalyseurs
• Effet sur la température
2. Equation de la réaction chimique
a. Equilibrer les équations-bilan suivantes :
………H2 (g) + ………Cl2(g)  ………HCl (g)
………Pb (s) + ………O2 (g)  ……… Pb3O4 (s)
………H2O2 (aq)
 ……… H2O (l) + ………O2 (g)
………CuO (s) + ………C (s)  ………Cu (s) + ……… CO2 (g)
………NH3 (g) + ………O2 (g)  ………NO (g) + ………H2O (l)
………Al(s) + ……H2O (l)  ………Al2O3 (s) + ………H2 (g)
………Cu2+ (aq) + ………Al (s)  ………Al3+ (aq) + ………Cu(s)
………S2O82- (aq) + ………I- (aq)  ………I2 (aq) + ………SO42- (aq)
………Fe2+ (aq) + ………HO-(aq)  ……… Fe(OH)2 (s)
………Sn2+ (aq) + ……Fe3+(aq)  ………Sn4+ (aq) + ………Fe2+ (aq)
b. Ecrire et équilibrer les équations correspondant aux réactions suivantes:
• La combustion du gaz butane (C4H10) dans l’air forme du dioxyde de carbone
et de l’eau à l’état gazeux.
• Le gaz diazote (N2) réagit avec le gaz dihydrogène pour former du gaz
ammoniac (NH3)
3. Les proportions stœchiométriques
a. exemple
Signification d’une équation-bilan.
L’équation bilan de formation de l’alumine s’écrit : ……… Al + ……….O2  …….. Al2O3
Cette équation signifie que ……….moles d’atomes d’aluminium réagissent avec ……….. moles de
molécules de dioxygène pour former ………….. moles de molécules d’oxyde d’aluminium (Al2O3)
1. Il faut faire réagir ………… moles d’atomes d’aluminium avec 9 moles de molécules de
dioxygène. On obtient alors ………………. moles de molécules d’oxyde d’aluminium (Al2O3).
2. Pour obtenir 20 moles de molécules d’oxyde d’aluminium, il faut faire réagir ………… moles
d’atomes d’aluminium avec …….. moles de molécules de dioxygène.
3. Si on mélange 8 moles d’atomes d’aluminium et 7 moles de molécules de dioxygène, il y a
…………………………………………………… en trop.
En fin de réaction, il y a:
…………………………………………………. qui était en trop
……………… moles de molécules d’oxyde d’aluminium qui se sont formées
b. Définitions
c. Méthode pour trouver les proportions
stœchiométriques
1. a. Equilibrer l’équation suivante, puis donner la relation
entre les quantités de matière des réactifs dans les
proportions stœchiométriques.
…… Mg(s)+ ……….O2(g)  ………MgO(s)
b. Quelle quantité de dioxygène doit-on faire réagir avec
3,0.10-4 moles de magnésium dans les proportions
stœchiométriques?
2.a. Equilibrer l’équation suivante, puis donner la relation
entre les quantités de matière des réactifs dans les
proportions stœchiométriques.
.....Fe3+(aq) + .....SO42-(aq) ......Fe2(SO4)3(s)
b. En déduire l’expression de la quantité d’ion fer III (Fe3+)
en fonction de la quantité d’ions sulfate (SO42-). Puis
calculer la quantité d’ions fer III qui peut réagir avec
6,0.10-2 moles d’ions sulfate.
Exercice 1
L’aluminium Al solide réagit avec le gaz dioxygène pour
donner le solide Al2O3.
1) Ecrire l’équation de la réaction.
2) On introduit initialement une masse m =5,0 g
d’aluminium. Déterminer la quantité de matière initiale
en aluminium.
3) Quelle doit être la quantité de matière de dioxygène
pour que le système soit stœchiométrique?
Donnée : masse molaire de l’aluminium : MAl = 27 g/mol
Exercice 2
La combustion incomplète du gaz méthane (CH4) dans
le gaz dioxygène produit du gaz monoxyde de carbone
CO et de l’eau à l’état gazeux.
1) Ecrire l’équation de la réaction.
2) Ecrire la relation entre les quantités de matière des
réactifs dans les proportions stœchiométriques.
3) On introduit initialement 7,0 moles de méthane et
15,0 moles de dioxygène.
a) les réactifs ont-ils été introduits dans les
proportions stœchiométriques ?
b) Quelles sont les espèces chimiques présentes
à la fin de la réaction ?
c) Déterminer la quantité de matière en mol de
chacune des espèces chimiques présentes à la fin de la
réaction.