Chemistry Final - Chapter 3 (January 2018)

Question 1

Information générale: pH

Answer 1

Le pH est une grandeur qui indique si une solution aqueuse est acide ou basique. L’étendue de l’échelle de pH va de 0 à 14.
Les solutions acides ont un pH inférieur à 7.
Les solutions neutres ont un pH de 7. C’est le pH de l’eau distillée
Les solutions basiques ont un pH supérieur à 7.
Un indicateur de pH est un produit chimique dont la couleur dépend du pH.

Question 2

Méthode pour mesurer le pH

Answer 2

ph-mètre électronique = Très précise
Papier tournesol = Indique le caractère acide ou basique (rose/violet)
Indicateur universel ou papier pH = donne une bonne estimation de la valeur de pH
Indicateurs spécifiques de pH = Changent de couleur pour certaines valeurs de pH (pas forcément 7 !)
Indicateurs naturels de pH = Indique le caractère acide ou basique (rose/violet)

Question 3

Concentration en ions hydrogène

Answer 3

Quand le pH varie de 1 unité, la concentration en ions hydrogène varie d’un facteur 10.
Par exemple, la concentration en ions hydrogène d’une solution de pH = 3 est dix fois supérieure à celle d’une solution de pH = 4.

Question 4

Nomenclature des acides binaires

Answer 4

On écrit d’abord le mot “acide”
Puis on écrit le début du non-métal : par exemple chlor-, brom-, ou fluor-
On ajoute le suffixe -hydrique

Question 5

Nomenclature des oxoacides

Answer 5

On écrit d’abord le mot “acide”
Puis on écrit la racine de l’ion polyatomique : par exemple carbon-, sulfur-, nitr-, phospor-
Si l’anion polyatomique se termine par -ate, on le remplace par le suffixe -ique
Si l’anion polyatomique se termine par -ite, on le remplace par le suffixe -eux

Question 6

Acide: Définition

Answer 6

composé qui libère des ions hydrogène H+ quand il est dissous dans l’eau.

Question 7

Acide: Propriétés chimiques

Answer 7

pH < 7

Question 8

Acide: Propriétés physiques

Answer 8

Goût aigre
Corrosif (notamment sur les métaux, beaucoup sont dissous dans les acides)
Conducteur d’électricité

Question 9

Acide: Composition ionique

Answer 9

Majorité d’ions H+
Acides binaires : H + anion nonmétallique
Oxoacides : H + anion polyatomique

Question 10

Acide: Exemples dans la nature ou la vie quotidienne

Answer 10

Acide acétique (vinaigre), acide citrique (citron), acide formique (libéré par les fourmis)

Question 11

Base: Définition

Answer 11

composé qui libère des ions hydroxyde OH- quand il est dissous dans l’eau.

Question 12

Base: Propriétés chimiques

Answer 12

pH > 7

Question 13

Base: Propriétés physiques

Answer 13

Goût amer
Corrosif
Conducteur d’électricité

Question 14

Base: Composition ionique

Answer 14

Majorité d’ions OH-
Cation métallique + OH-
Quelques exceptions à connaître : NH3, NaHCO3 *

Question 15

Base: Exemples dans la nature ou la vie quotidienne

Answer 15

Hypochlorite de sodium (NaClO, eau de javel), ammoniac (NH3), les savons, le bicarbonate de soude

Question 16

Nomenclature des bases

Answer 16

De manière générale : hydroxyde de « métal »

Question 17

Bicarbonate de soude

Answer 17

NaHCO3 → Na+ + OH- + CO2 (g)

Question 18

L’ammoniac

Answer 18

NH3 (g) + H2O → NH4 + (aq) + OH -(aq)

Question 19

Procédé chloroalcalin

Answer 19

Ce procédé consiste à électrolyser une solution de chlorure de sodium, c’est-à-dire à décomposer cette solution grâce à de l’énergie électrique.
2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + Cl2 + H2
Ceci permet de former des produits très utiles à l’industrie, comme :
l’hydroxyde de sodium (NaOH) qui est utilisé comme produit ménager, dans la fabrication de la pâte à papier, dans l’extraction de l’aluminium, et dans la fabrication de plus de 400 différents produits chimiques.
le dichlore (Cl2) qui permet de désinfecter l’eau potable, intervient dans la fabrication de médicaments, la fabrication de PVC (matière plastique) …
le dihydrogène (H2) qui est utilisé pour la synthèse de l’ammoniac (procédé Haber Bosch), le raffinage des hydrocarbures, la synthèse du méthanol (carburant automobile) , la fabrication de l’acide chlorhydrique, les carburants pour fusées …

Question 20

La neutralisation

Answer 20

La neutralisation ou neutralisation acidobasique est une réaction chimique où un acide réagit avec une base de façon à former de l’eau et un sel (un sel au sens chimique est un composé ionique qui forme une solution de pH neutre dans l’eau)
Elle est couramment utilisée pour réguler le pH des milieux acides (eaux usées, cours d’eau), tout comme les terres agricoles. Le pH après la neutralisation dépend de la force de l’acide en présence.

Question 21

Deux exemples des réactions de neutralisation

Answer 21

Réaction entre l’acide chlorhydrique(HCl) et la soude (NaOH) :
HCl + NaOH → NaCl + H2O
Les produits sont l’eau et le chlorure de sodium (un sel).
Réaction entre un acide (comme l’acide acétique CH3COOH) et le bicarbonate de soude (NaHCO3) :
NaHCO3 + C2H4O2 → CO2 + NaC2H3O2 + H2O
Cela produit un sel (acétate de sodium de formule NaC2H3O2), de l’eau et du dioxyde de carbone

Question 22

Exemples d’applications des réactions de neutralisation au quotidien

Answer 22

Les antiacides : médicaments qui permettent de traiter les brûlures d’estomac. L’acide chlorhydrique qui est produit en quantité trop importante chez certaines personnes est neutralisé grâce à des antiacides qui contiennent des bases comme l’hydroxyde de magnésium ou l’hydroxyde d’aluminium.
La neutralisation des déversements acides accidentels : pour cela on utilise souvent de l’hydroxyde de calcium (Ca(OH)2)

Question 23

Les différentes causes des pluies acides

Answer 23

Cette acidification est due à la présence dans l’atmosphère de gaz susceptibles de se dissoudre dans l’eau en formant des espèces acides.

Question 24

Les acides contenus dans ces pluies acides

Answer 24

Plus importants:
L'acide sulfureux H2SO3
L'acide sulfurique H2SO4
L'acide nitrique HNO3
Moins importants:
Acide chlorhydrique, acide fluorhydrique, acide formique, acide acétique

Question 25

Les conséquences sur l’environnement

Answer 25

En acidifiant les lacs et les cours d’eau, ces pluies acides déséquilibrent les écosystèmes aquatiques: les petits organismes (zooplancton = microfaune aquatique) sont les premiers affectés, mais cela a des conséquences sur l’ensemble de la chaîne alimentaire (poissons, oiseaux aquatiques, et également plancton végétal).
Les forêts sont également impactées: les arbres dépérissent, les sols sont acidifiés et plus facilement érodés.

Question 26

Les moyens utilisés pour neutraliser les lacs acides

Answer 26

1. Réduire les émissions de gaz polluants (pots catalytiques, mise en place de laveurs dans les usines: ces laveurs réduisent les émissions de SO2).
2. Neutraliser l’acidité dans l’environnement avec les méthodes comme le chaulage: cela consiste à répandre des produits à base de calcaire (comme le carbonate de calcium CaCO3 ou la chaux CaO) qui cont contribuer à neutraliser l’excès d’acidité.
3. Laisser l’environnement se rééquilibrer sans intervention humaine: on parle d’autoremédiation (cela prend plus de temps bien sûr, mais on limite le coût de la remédiation et parfois les effets secondaires).