Formation méthodologique de base : Chimie I
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Formation méthodologique de base CHIMIE 1 1ère partie 1. La mole Activité : Pesons une perle : g Quel est le problème ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Proposez une solution pour connaître la masse d’une perle : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Définition : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Exemple : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. La masse molaire ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… m Z X nom Consultez votre classification pour donner les masses molaires atomiques des éléments suivants : Eléments Na O Cl S H C Masses molaires atomiques en g/mol En d’autres termes, cela signifie que : 1 mole d’atome sodium soit 602000000000000000000000 atomes de sodium pèse ………………… g. 1 mole d’oxygène soit 6,02x1023 atomes d’oxygène pèse ………………… g. 1 1 mole de chlore pèse ………………… g. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Exemple : Calculez la masse molaire moléculaire de : Chlorure de Soude : Molécules sodium : NaOH NaCl Acide Di oxygène : chlorhydrique : O2 HCl Ozone : O3 Masses molaires moléculaires en g/mol Molécules Calcaire : CaCO3 Acide sulfurique : H2SO4 Acide Nitrique : HNO3 Hydroxyde de calcium : Ca(OH)2 Sulfate de fer III : Fe2(SO4)3 Masses molaires moléculaires en g/mol En d’autres termes, cela signifie que : 1 mole de molécule de soude soit 602000000000000000000000 molécules de soude pèse ………………… g. 1 mole d’ Ozone soit 6,02x1023 molécules d’ozone pèse ………………… g. 1 mole de sulfate de fer III pèse ………………… g. 3. Nombre de mole et masse molaire Si une mole d’ hydroxyde de calcium pèse …………………… g alors 3,2 moles pèse ……………………g. Si une mole de soufre pèse ……………………… g alors 0,43 mole de soufre pèse …………………… g. Si une mole de sulfate de fer III pèse …………………… g alors quel nombre de mole at-on dans 7 g de poudre de sulfate de fer III ? 2 Si une mole de H2SO4 pèse …………………… g alors quel nombre de mole a-t-on dans 0,56 g de H2SO4 ? Globalement, on retiendra que le nombre de mole n, la masse de produit m et la masse molaire du produit M sont liés par la relation : n en …… m en ……… M en ……… 4. Volume molaire Par l’expérience, on a apprit qu’une mole de n’importe quel gaz occupe un volume de 24 Litres (à 25°C). En conséquence : Si vous avez 5,8 moles d’ozone, vous aurez un volume de ………………………… L. Si vous prenez un volume de 2 litres de méthane (CH4) alors vous aurez ………………mol de ce gaz. De façon général, le nombre de mole contenu dans un volume V de gaz quelconque est donné par : n en …… V en ………… Vm en ………… Exercice : Une bouteille de 1,5L vide de tout gaz pèse 37g. On y introduit du di oxygène puis on la rebouche. Combien de mole de di oxygène contient la bouteille ? Quelle masse de gaz avez-vous dans la bouteille ? Quelle sera l’indication sur la balance ? 3 5. Concentration massique et molaire d’une solution La concentration massique d’une solution est la masse m de l’espèce chimique dissoute dans un litre de solution. Relation La concentration molaire d’une solution est le nombre de mole d’une espèce chimique dissoute dans un litre de solution. Relation 6. La réaction chimique a. Quelques réactions L’acide chlorhydrique et l’ammoniaque. On dispose d’un flacon d’ammoniaque et d’un flacon d’acide chlorhydrique. Que peut-on dire du gaz dû à l’évaporation qui s’échappe de chacun des flacons ? Qu’observe-t-on si on mélange ces deux gaz ? Quelle est la formule chimique de l’acide chlorhydrique ? Quelle est la formule chimique de l’ammoniaque ? La formule du gaz crée, le chlorure d’ammonium est : Ecrire et équilibrer, si besoin, l’équation de la réaction : Réactifs Produits 4 Le di oxygène et le fer Quelle est la formule chimique du di oxygène ? Quelle est la formule chimique du fer ? Le produit de la réaction est l’oxyde de fer III, composé à partir De l’ion Fe3+ et de l’ion O2-. Quelle est la formule de cette molécule ? Ecrire et équilibrer, si besoin, l’équation de la réaction : L’acide chlorhydrique et le calcaire Quelle est la formule chimique de l’acide chlorhydrique ? Quelle est la formule chimique du calcaire sachant qu’il est composé de calcium et de l’ion carbonate CO32- ? Les produits de la réaction sont l’eau, le chlorure de calcium et un gaz qui trouble l’eau de chaux. Donner les formules de ces trois produits : Ecrire et équilibrer, si besoin, l’équation de la réaction : 5 b. Etude quantitative d’une réaction chimique Reprenons la réaction entre le fer et le di oxygène On prend une masse de fer m = ………………… g Soit un nombre de mole de n =……………………… (on donne M(Fe)= 56 g/mol) Pile g Constatation : ………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Equation de la réaction : + Coefficient stoechiométrique Nb de mole Masse en g Volume en L ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Loi de Lavoisier (1776) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… c. Autre étude quantitative On brûle de 5g d’éthanol (C2H6O) dans le di oxygène de l’air. Il se forme du dioxyde de carbone et de l’eau. Calculer le nombre de mole d’éthanol Ecrire et équilibrer l’équation de la réaction chimique : + + Coefficient stoechiométrique Nb de mole Masse en g 5 Volume en L Calculer les nombres de moles, puis les masses et/ou les volumes des produits et des réactifs. 7
