Chimie Chapitre 1 Flashcards
Le solvant est majoritaire ou minoritaire dans une solution?
Majoritaire
Le soluté est majoritaire ou minoritaire dans une solution?
Minoritaire
Une solution aqueuse a quoi comme solvant?
De l’eau (H2O)
Unités de la molarité (concentration molaire volumique)?
C = mol de soluté/L de solution
Le pourcentage massique (m/m) ou (p/p) = quoi?
(masse du soluté (g) / masse de la solution (g)) x 100%.
Aussi, 1% m/m ou 1% p/p signifie 1g de soluté pour 100g de solution
PPM veut dire quoi?
Partie par million
PPB veut dire quoi?
Partie par milliard
1 ppm = quoi (en grammes)
1 gramme de soluté pour 1000000 g de solution (10^6)
1 ppb = quoi (en grammes)
1 gramme de soluté pour 1000000000 g de solution (10^9)
PPM en liquide c’est quoi?
10^-6 L soluté / L de solution
Le pourcentage volumique = quoi?
(volume du soluté (mL) / volume de la solution (mL)) x 100%.
Aussi, 1% V/V signifie 1mL de soluté pour 100mL de solution
Le pourcentage masse/volume = quoi?
(masse du soluté (g) / volume de la solution (mL)) x 100%.
Aussi, 1% m/V signifie 1g de soluté pour 100mL de solution
La molalité, c’est quoi?
m= mol de soluté (mol)/masse du solvant (kg)= mol/kg
Avantage de la molalité?
Le volume d’une solution change avec la température, la masse ne change jamais.
Que représente la fraction molaire?
C’est le nombre de moles d’un composant / nombre de moles total dans une solution.
Masse volumique = ?
Densité d’une substance en g/mL
Incertitude sur une addition ou soustraction?
Additionner les incertitudes.
Incertitude sur une division ou multiplication?
( ( Incertitude 1/Valeur 1 ) + ( Incertitude 2/Valeur 2 ) ) x valeur de la réponse.
ΔHdiss est composée de quoi
Des forces intermoléculaires dans le solvant (ΔH positif), dans le soluté (ΔH positif) et entre le solvant et le soluté (ΔH négatif)
On étudie les forces de qui?
Van der Waals
Intéraction entre deux atomes ou molécules non-polaires
Dipôles instantanés (London)
Intéraction entre un atomes ou molécules non-polaire et un atome ou molécule polaire
Dipôles induits (Debye)
Intéraction entre deux atomes ou molécules polaires
Dipôle-dipôle (Keesom)
Pont hydrogène
H lié à un atome N, O, F, Cl
Ion-dipôle
Composé ionique avec molécule polaire
Entropie ΔS signifie quoi?
Le désordre
Un phénomène spontané (qui survient naturellement) signifie?
Que l’énergie final est plus petite que l’énergie initiale
Énergie libre de Gibbs, ΔG, signifie quoi?
Énergie totale d’un système.
Si ΔG plus petit que 0?
Spontané
Si ΔG plus grand que 0?
Non-spontané
Solubilité si?
molécules sont de la même polarité… Deux non-polaire ou deux polaires.
Sel est soluble dans?
Solvant polaire
C’est quoi l’équation de Gibbs?
ΔG= ΔH-TΔS
ΔS dissolution =?
S3 (solution) - (S2 (soluté)+S1 (solvant).
Tjrs positif
Ordre de grandeur selon la phase de S?
S gaz > S liquide > S solide
Si ΔH3 = ΔH1+ΔH2
ΔH diss = 0,
dissolution facile et spontanée car ΔG négative, pas de variation de volume
Si ΔH3 > ΔH1+ΔH2
ΔH diss < 0, exothermique
dissolution spontanée car ΔG négative,
variation de volume = volume diminue
Si ΔH3 < ΔH1+ΔH2
ΔH diss > 0, endothermique
dissolution dépend de la température,
variation de volume = volume augmente
Si ΔH3 «_space;ΔH1+ΔH2
ΔH diss»_space; 0, endothermique
dissolution impossible, sauf à de très grandes températures
variation de volume = volume augmente
C’est quoi la solvatation?
Lorsque les molécules d’eau entourent les ions mise en solution dans l’eau
Quelles intéractions lorsqu’on met en solution un composé ionique?
Ion-dipôle
Qu’est ce qu’un électrolyte?
Soluté qui produit assez d’ions en solution pour conduire l’électricité
Que se passe-t-il à l’anode?
L’oxydation
Que se passe-t-il à la cathode?
La réduction
Qu’est ce qu’un électrolyte fort?
presque exclusivement des ions qui conduisent l’électricité
Qu’est ce qu’un non-électrolyte?
presque exclusivement des molécules non dissociées qui ne formes pas d’ions et qui ne conduisent pas l’électricité
Qu’est ce qu’un électrolyte faible?
partiellement ionisé qui conduisent faiblement l’électricité
Qu’est ce qu’une équation moléculaire?
Toutes les molécules sont représentées
Qu’est ce qu’une équation ionique complète?
Les électrolytes forts sont représentés, mais dissociés
Qu’est ce qu’une équation ionique nette?
Les composantes qui changent d’états sont représentés
Qu’est ce qu’une base?
Espèce qui libère des OH-, accepte des H+, et est donneur de doublets d’électrons libres
Qu’est ce qu’un acide?
Espèce qui libère des H+ et est accepteur de doublets d’électrons libres
Nommer les 6 acides forts
HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4
Nommer les bases fortes et ce qu’elles sont
Ce sont des hydroxydes d’alcalins ou d’alcalines-terreux,
LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH,
Mg(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2
Que font les acides et les bases fortes en solution?
Se dissocient totalement
Que contient un acide faible?
-COOH
Acide faible en solution = ?
La molécule d’acide faible libère un H+ et il y a une double flèche dans l’équation
Base faible en solution = ?
La base faible capte partiellement des ions H+ et il y a une double flèche dans l’équation
Que contient une base faible?
groupement amine (NH, NH2, NH3)
Électrolyte fort + électrolyte faible = ?
L’électrolyte fort réagit entièrement avec l’électrolyte faible
Sels en solution?
Les ions peuvent agir en acide ou en base avec l’eau, donc les sels en solution ne sont pas neutre
Que se passe-t-il dans une réaction d’oxydoréduction
Une oxydation et une réduction: un transfert d’électrons
Oxydation = ?
Perte d’électrons
Réduction = ?
Gain d’électrons
Agent oxydant = ?
Celui qui capte les électrons
Agent réducteur = ?
Celui qui donne les électrons
Nombre d’oxydation = ?
Charge de l’atome
Règles d’oxydation
Élément pur: 0
Alcalin: +1
Alcalino Terreux: +2
Halogènes: généralement -1
Oxygène: +2,
sauf dans un peroxyde (avec alcalin ou alcalino terreux), il est -1,
sauf dans un super oxyde, il est -.5 (avec alcalin)
Hydrogène: +1, sauf -1 avec hydrure (avec alcalin)
Équilibrer une réaction d’oxydoréduction en milieu acide?
1- trouver les NO de chaque élément,
2- Trouver les NO qui changent
3- Écrire les demi-réactions qui se produisent (réduction, oxydation) (avec électrons)
4- Si l’élément de la demi réaction ont un coefficient dans l’équation générale, multiplier la demi réaction par le coefficient. Ensuite multiplier les demi réactions pour avoir le même nombre d’électrons dans l’oxydation et la réduction
5- Éliminer les électrons
6- Réécrire l’équation générale avec les nouveaux coefficients (VOIR PAGE 49 IMPORTANT)
7- Équilibrer la nouvelle équation générale en ajoutant du H20 aux produits (en comptant le nombre de O des deux côtés)
8- Équilibrer la nouvelle équation générale en ajoutant du H+ aux réactifs
Équilibrer une réaction d’oxydoréduction en milieu basique?
Mêmes étapes que milieu acide.
9- Ajouter autant de OH- des deux bord qu’il y a de H+ du côté des réactifs
10- H+ + OH- du côté des réactifs = H2O
11- Simplifier les molécules H2O de chaque bord
Donner les caractéristiques de l’échelle de potentiel standards de réduction.
- Tableau qui classe les substances selon leurs niveau d’oxydation
- Plus l’élément est haut, plus il est oxydant (ganger des électrons)
Plus l’élément est bas, plus il est réducteur (perte d’électrons)
-Un élément peut oxyder un élément plus bas que lui dans le tableau, mais pas plus haut.
Saturation
Équilibre dynamique entre le soluté non-dissous et la solution.
Le solvant atteint sa limite de capacité de dissolution
Solubilité
Concentration de la solution à saturation
Augmente habituellement avec la température
Solubilité des gaz
Si pression constante: solubilité augmente si température diminue
Si température constante: solubilité augmente si pression augmente
Loi de Henry
S = kP
Solubilité (mg/g H2O) = constante de Henry (mg/gkPa) x Pression du gaz (kPa)
Loi de Dalton
Pgaz = XgazPtot
Pression totale d’un mélange de gaz = somme des pressions partielles exercées par chaque constituant
Propriétés colligatives:
Propriétés physiques des solutions qui dépendent de la quantité de particules et non de la nature du soluté
Loi de Raoult
Pression de vapeur du solvant en solution = Xsolvant x pression de vapeur du solvant pur
Plus on ajoute de solvant, plus X diminue, plus la pression en solution diminue
Soluté volatile dans un solvant
Ptotale = Pa +Pb = Xa x Pa + Xb x Pb
Qu’est ce que la distillation fractionnée
Une succession d’équilibre liquide-vapeur. Méthode de purification
Dans le liquide: Ptotale = Pa +Pb = Xa x Pa + Xb x Pb
Dans le gaz : Xgaz = Xgaz x Ptotale
donc, Xgaz = Pgaz/Ptot
Étapes du calcul de distillation fractionnée
1- calcul de Ptot avec équation liquide
2- Calcul de Xgaz de un des gaz
3- On trouve l’autre X en faisant 1 - Xgaz1
4-Trouver Ptot avec équation liquide et nouveaux X
5- continuer
Loi de Raoult idéal lorsque
interactions solvant soluté sont faibles:
1- Si les valeurs expérimentales correspondent aux valeurs théoriques = solution idéal car peu ou pas d’intéractions solvant soluté
2- Si les valeurs expérimentales sont plus faible que les valeurs théoriques = interactions solvant solutés fortes
3- Si les valeurs expérimentales sont plus élevées que les valeurs théoriques = interactions solvant solutés défavorables (répulsion)
Si on ajoute du soluté à un solvant pur
le solvant reste liquide plus longtemps (T ébullition plus grande pour la solution et T congélation plus petite pour solution)
T ébulition et T congélation dépendent de la molalité
ΔTéb = Téb solution - Téb solvant pur = Kéb x molalité ΔTcong = Tcong solution - Tcong solvant pur = -Kcong x molalité
où K = constantes morales (degrés C x kG /mol)
Osmose
transfert de molécules de solvant provenant d’une solution diluée vers une solutions concentrée en passant par une membrane semi-perméable. Le solvant va vers la solution concentrée pour tenter d’obtenir une concentration pareil des deux bords.
Membrane semi-perméable
Mince pellicule comportant des micro-trous (pores) par lesquels seulement certaines molécules peuvent traverser
Pression osmotique (pi)
Pression qu’il faut appliquer à un système osmotique pour arrêter le transfert net de molécules de solvant de la solution diluée vers la solution concentrée
pi = c R T
où c = différence de C en solution diluée et concentrée (mol/L)
R = constante (8,3145 kPaL/Kmol ou 0,0821 atmL/Kmol)
T = température (K)
Osmose inverse
appliquer une pression plus grande que la pression osmotique pour faire sortir les molécules de solvant pour plus concentrer une solution
Pour les électrolytes forts il faut tenir compte des coefficiants
Les formules :
ΔTéb = i x Kéb x molalité ΔTcong = - i x Kcong x molalité pi = i c R T
Pour les non-électrolytes : i = 1 car pas de dissociation en solution.
