Chemistry Final - Chapter 2 (January 2018)

Question 1

Exemples de réaction de synthèse

Answer 1

Formation de l’oxyde de fer (III) ou rouille : 4 Fe (s) + 3 O2 (g) → 2 Fe2O3 (s)
Synthèse de l’ammoniac (procédé Haber – Bosch) : N2 (g)+ 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)
L’ammoniac NH3 est utilisé comme engrais, réfrigérant, explosif, pour la fabrication du papier, l’extraction de métaux…
Synthèse des polluants atmosphériques lors de la combustion des hydrocarbures dans les véhicules:
- Formation de monoxyde d’azote : N2 (g) + O2 (g) → 2 NO (g)
- Formation de dioxyde d’azote : 2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g)

Question 2

Exemples de réaction de décomposition

Answer 2

Electrolyse de l’eau : 2 H2O (l) → 2 H2 (g) + O2 (g)
Intérêt industriel : production de dihydrogène
Décomposition du TNT (trinitrotoluène) : 2 C7H5N3O6 (s) → 3 N2 (g) + 5 H2O (g) + 7 CO (g) + 7 C (s)
Il faut retenir : TNT → N2 (g) + H2O (g) + CO (g)
La décomposition du TNT produit un important dégagement de gaz qui provoque une explosion.
Décomposition de l’azoture de sodium : 2 NaN3 (s) → 3 N2 (g) + 2 Na (s)
Application: les airbags. Lors d’un choc, une impulsion électrique démarre la réaction de décomposition de l’azoture de sodium ce qui produit du diazote gazeux qui gonfle le coussin.

Question 3

Exemples de réaction de déplacement simple

Answer 3

Cu(s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu(NO3)2 (aq) + 2 Ag (s)

Mg(s) + 2 HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2(g)

Question 4

Exemples de réaction de déplacement double

Answer 4

AlCl3 (aq) + 3 CuNO3 (aq) → 3 CuCl (s) + Al(NO3)3 (aq)
2HCl (aq) + Na2CO3 (aq) → 2NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g)
HCl + NaOH → NaCl + H2O

Question 5

Test de détection du dihydrogène

Answer 5

Mise en évidence à l’aide d’une flamme : on entend un petit bruit caractéristique

Question 6

Les différentes preuves de changement chimique

Answer 6

• Changement de couleur
• Formation d’un précipité
• Dégagement d’énergie sous forme de chaleur et/ou lumière
• Absorption d’énergie
• Dégagement de gaz
• Libération d’une odeur

Question 7

Changement de Couleur

Answer 7

Exemples :
En présence d’une solution basique, comme la soude (hydroxyde de sodium NaOH), la phénolphtaléine (indicateur spécifique de pH) devient rose.
La formation de la rouille, de couleur orange : 4 Fe (s) + 3 O2 (g) → 2 Fe2O3 (s)

Question 8

Formation d’un précipité

Answer 8

La réaction de déplacement double entre le sulfate de cuivre et l’hydroxyde de sodium forme un précipité d’hydroxyde de cuivre (II) : CuSO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2

Question 9

Dégagement d’énergie sous forme de chaleur et/ou lumièfre

Answer 9

Décomposition du TNT : TNT → N2 (g) + H2O (g) + CO (g) + C(s)
formation de gaz et dégagement d’énergie
Oxydation du magnésium : Mg + O2 → MgO
réaction qui dégage de la lumière et de l’énergie
Réactions entre les métaux alcalins (Na, Li, K) et l’eau : 2Na (s) + 2H2O → 2 NaOH (aq) + H2 (g)
Dégagement de chaleur et de dihydrogène inflammable
Réaction entre un acide fort et une base forte : HCl + NaOH → NaCl + H2O
Réaction qui libère de la chaleur (exothermique)
Les réactions qui libèrent de l’énergie sont appelées exoénergétiques, celles qui libèrent plus précisément de la chaleur sont appelées exothermiques.

Question 10

Absorption d’énergie

Answer 10

L’ammoniac est utilisé comme liquide frigorigène (= qui produit du froid) dans l’industrie. La décomposition de l’ammoniac est une réaction qui absorbe de l’énergie.
2 NH3 → N2 + 3 H2

Question 11

Dégagement de gaz

Answer 11

La réaction entre le fer et l’acide chlorhydrique produit un gaz inflammable : le dihydrogène.
Fe (s) + 2 HCl (aq) → FeCl2 (aq) + H2 (g)

Question 12

Libération d’une odeur

Answer 12

La réaction entre le sulfure de fer et l’acide chlorhydrique produit du chlorure de fer et un gaz à odeur “d’oeuf pourri”, le sulfure d’hydrogène.
FeS(s) + 2 HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2S (g)

Question 13

Pollution par des composés pétroliers

Answer 13

Produits ou molécules chimiques impliquées dans la pollution: Hydrocarbures du pétrole
Méthode possible pour réduire l’impact environnemental: Matériaux spéciaux qui attirent et absorbent le pétrole
Utilisation de bactéries

Question 14

Gaz d’échappement des voitures

Answer 14

Produits ou molécules chimiques impliquées dans la pollution: Monoxyde de carbone CO
Oxydes d’azote NO et NO2
Formation d’ozone O3
Méthode possible pour réduire l’impact environnemental: Pot catalytique : céramique + mince couche de métaux précieux = (catalyseurs) qui permettent de décomposer NO2 et NO

Question 15

Extraction de l’or par lixiviation

Answer 15

Produits ou molécules chimiques impliquées dans la pollution: Ions cyanure CN-
Méthode possible pour réduire l’impact environnemental: Utiliser le brome ou le chlore pour lixivier l’or

Question 16

Nettoyage et désinfection des piscines

Answer 16

Produits ou molécules chimiques impliquées dans la pollution: agents de chloration
comme l’eau de Javel = hypochlorite de sodium (NaClO)

Question 17

Catalyseurs

Answer 17

Substance qui accélère une réaction chimique mais qui n’est pas consommée par la réaction (ce n’est pas un réactif)

Question 18

Pot catalytique

Answer 18

Élément du pot d’échappement des moteurs à combustion qui permet de réduire la nocivité des gaz d’échappement. Les pots catalytiques sont formés de céramique et d’une mince couche de métaux précieux comme le platine, le palladium et le rhodium, qui servent de catalyseurs.
Ces catalyseurs permettent de décomposer en partie les gaz nocifs comme le monoxyde d’azote, NO, ou le dioxyde d’azote NO2 en accélérant les réactions suivantes :
2 NO → N2 + O2
2 NO2 → N2 + 2 O2

Question 19

Lixiviation

Answer 19

Technique qui permet d’extraire un métal de la roche qui le contient en le faisant passer à l’état ionique (composé soluble en solution aqueuse).
Par exemple : l’or métallique peut être extrait de la roche qui le contient grâce à une solution contenant des ions cyanure (CN-) : une solution aqueuse contenant des ions Au+ associés aux ions cyanure CN- est formée. Une deuxième réaction avec un métal réactif comme le zinc permet de récupérer l’or à l’état de métal solide.