Examen 1 Flashcards
1
Q
Définition: solution saturée
A
Contient la quantité maximale de soluté dans une quantité donnée d’un solvant à une température donnée
2
Q
Définition: solution insaturée
A
Contient moins de soluté qu’elle pourrait dissoudre
3
Q
Définition: solution sursaturée
A
Contient plus de soluté qu’une solution saturée
4
Q
Qu’est-ce qu’un électrolyte
A
Substance, qui une fois dissoute dans l’eau forme une solution conductrice d’électricité
5
Q
Qu’est-ce qu’un non-électrolyte
A
Substance qui ne dissocie pas dans l’eau et forme ainsi une solution non conductrice d’électricité
6
Q
Une solution de non-électrolyte ne contient pas
A
D’ions; l’ampoule ne s’allume pas, exemple, l’éthanol, le méthanol
7
Q
Une solution d’électrolyte faible contient
A
Peu d’ions; l’ampoule éclaire faiblement, H2CO3, HF, CH3COOH
8
Q
Une solution d’électrolyte fort contient
A
Beaucoup d’ions; l’ampoule éclaire fortement, exemple KCL, NaCL
9
Q
Critères pour conduire le courant électrique
A
- Ions mobiles (ions dissociés, liquide ionique)
Ou - Électrons mobiles (métaux purs)
10
Q
Se dissoudre
A
Se disperser dans le solvant
11
Q
Se dissocier
A
Se séparer en ions
12
Q
Expliquer brièvement le processus de dissolution
A
Globalement le processus sera endo ou exo selon le bilan
13
Q
Intramoléculaires
A
À l’intérieur de la molécule (liaison ionique ou covalente)
14
Q
Type de liaison chimique
A
Liaison covalente; généralement entre 2 non-métaux (c’est un partage d’électrons)
Liaison ionique; généralement entre un métal et un non-métal.
15
Q
Qu’est-ce que la différence d’électronégativité
A
La force à laquelle l’atome tire sur des électrons voisins
16
Q
Les chiffres qui différencient les liaisons covalentes polaires et non-polaires et les liaisons ioniques
A
17
Q
Pour trouver la polarité des molécules étapes
A
- Dessiner la molécule en 3D
- Tracer les vecteurs de liaison
- Faire la somme vectorielle
18
Q
Quelle est la différence entre une substance et une molécule
A
Dans une substance il y a plusieurs molécules qui font des liens intermoléculaires (forces de Van der Waals relativement faible), tandis que dans les molécules, il a des liens intramoléculaires, liens covalents très forts
19
Q
Quelles sont les deux grandes catégories des forces intermoléculaires
A
- Les forces de Van der Waals: force de London, force de Keesom et force de Debye
- Les ponts hydrogènes
20
Q
Force de keesom
A
Dipôle permanent avec dipôle permanent
21
Q
Force de Debye
A
Dipôle permanent avec dipôle induit
22
Q
Force de London
A
Dipôle instantané avec dipôle instantané
23
Q
Pour la keesom
A
Ce sont les dipôles permanent qui interagissent ensembles, plus la molécule est polaire, plus l’interaction est forte
24
Q
Pour la Debye
A
Un dipôle permanent dans une molécule induit un dipôle dans la molécule voisine. Plus les molécules sont grosses (plus il y a des électrons de valence), plus elles sont polarisables. Le dipôle induit est alors plus grand.
25
Pour la force de London
Un dipôle instantané dans une molécule induit un dipôle dans la molécule voisine. Plus les atomes (ou molécules) sont gros (donc plus d’électrons), plus ils sont polarisables. Le dipôle induit est alors plus grand
26
Pour les ponts H
Interaction entre H pôle + et le doublet libre d’un F,O,N (deuxième période) sur la molécule voisine
27
Est-ce que les ponts H c’est la même chose que les liaisons covalentes
NON, ne pas confondre un pont H qui est intermoléculaire avec une liaison covalente qui est intramoléculaire. Ce n’est pas du tout la même chose
28
Quelles sont les forces dans une substance polaire
Keesom (dipôles permanents avec dipôle permanents), London (dipôle instantané et dipôle instantané), et parfois des Ponts H
29
Les forces entre les molécules dans une substance non-polaire
London (dipôles instantané avec dipôle instantané) ex: cir de chandelle
30
S’il y a présence de ponts H et d’une partie non-polaire, on peut suivre la
Règle empirique suivante: 1 pont H pour 3 Carbones ou moins = pont H prédominant
31
Molécule où les keesom sont prédominants
HCl
32
Est-ce que les forces de Keesom sont plus dominantes que les forces de London si la molécule est polaire ?
Non pas nécessairement, un lien polaire est plus fort que des liens non-polaires (mais il n’y a pas de ratio comme pour les ponts H)
33
Quand on dit que certaines molécules peut faire certaines forces, on veut dire qu’elle peut
Faire ces forces en présence d’une molécule identique à elle. Une molécule avec une molécule identique à elle («comme dans sa bouteille»)
34
Force
35
36
Si on a une molécule polaire, mais qui ne fait aucun ponts H, est-ce qu’elle va être miscible dans l’eau
Non, exemple le chloroforme c’est polaire, mais ça ne se mélange pas avec l’eau, car ses forces prédominantes ne sont pas identiques à celle de l’eau (soit des ponts H)
37
Les substances avec des forces prédominantes semblables sont
Miscible (soluble) ensembles. «qui se ressemblent, s’assemblent»
38
Quand on n’a pas d’infos sur le solvant on suppose que
C’est de l’eau
39
Effet de la température sur la solubilité des solides
Généralement, la solubilité des solides augmentent quand la température augmente ex: café chaud et sucre
40
Effet de la température sur la solubilité des gaz
Quand la température augmente, la solubiltié d’un gaz diminue, car les particules de soluté s’échappent plus facilement de la solution. En effet, une hausse de température fournit de l’énergie cinétique aux particules. Celles-ci bougent plus vites et peuvent s’échapper de la solution. Donc, plus soluble à froid. Canette froide = très pétillante, car le gaz ne peut pas s’échapper de la cannette.
41
Effet de la pression sur la solubilité des gaz
C’est uniquement pour les gaz. Plus la pression est élevée, plus la solubilité est grande. La relation est directement proportionnelle
42
Vrai ou faux: les volumes ne peuvent pas nécessairement être additionné ou soustrait
Vrai
43
Vrai ou faux: les masses peuvent toujours s’additionner, car elles ne dépendent pas de la température, ni de la force des liens
Vrai
44
Pourcentage massique
45
Pourcentage masse/volume
46
Pourcentage volume/volume
47
Concentration molaire volumique
48
Molalité
49
Partie par million (ppm)
50
Masse volumique
51
Erreur fréquente est de penser que la masse volumique
Est toujours = à 1 g/mL
52
La dilution
Un volume prélevé (V1) d’une solution mère (C1) contient une quantité de soluté, qui est par la suite dilué (dispersé) dans un volume de solution fille (V2), C2 est plus faible que C1. Le nb de mol prélevé = le nb de mol dilué (donc nb de mol est constant.
53
Propriétés colligative =
Propriété qui dépend uniquement du nombre de particules indépendamment de leur nature. (Ne dépend pas des électrons de valence)
54
On peut avoir un solvant qui se mélange avec un autre solvant
Exemple: 2 liquides éthanol et eau (si on met 90% d’éthanol avec de l’eau alors le solvant sera l’éthanol). Donc celui en plus grande quantité est le solvant.
55
Processus d’ébullition
Un solvant liquide est en ébullition si sa pression de vapeur est égale à la pression atmosphérique au-dessus du liquide. Ces conditions permettent à une bulle de solvant gazeux de se former dans le liquide et persister jusqu’à la surface du liquide où elle explose.
56
Élévation du point d’ébullition
Si on ajoute un soluté non-volatil (il ne s’évapore pas à température pièce), la pression de vapeur diminue ce qui arrêt l’ébullition faut donc fournir une plus grande température pour ré-atteindre l’ébullition.
57
Formule de l’élévation du point d’ébullition
58
Abaissement du point de congélation; processus de congélation
Les particules de solvant se regroupent et cristallisent. Au point de congélation, la pression de vapeur du solide et du liquide sont égales. si des particules de solutés sont présentes dans la solutions, celles-ci nuisent à la cristallisation.
59
Formule du point de congélation de la solution
60
Propriétés colligatives des solutions d’électrolytes
Principe: les électrolytes se dissocient en ions
i= nombre réel de particules en solution après la dissociation/ nombre d’unités initialement dissoutes
61
Les électrolytes forts, les électrolytes faibles et les non-électrolytes
62
Définition de la vitesse moyenne
La vitesse de réaction est une quantité qui exprime une variation de concentration en fonction du temps
63
Les vitesses moyennes sont reliées entre elles selon les
coefficients stoechiométriques
64
Quelle est l’expression de la vitesse moyenne de cette réaction
65
Au fur et à mesure que la réaction se produit
Il y a moins de particules de réactifs, la concentration des réactifs diminue avec le temps
66
Comment trouver la vitesse instantanée
En faisant la pente à un instant (delta concentration sur delta t)
67
Pour qu’une réaction chimique ait lieu il faut que
1. Il y ait une collision (fréquence)
2. Les molécules aient une énergie cinétique supérieure ou égale à l’énergie d’activation pour atteindre le complexe activé (efficacité)
3. Les molécules aient une orientation favorable (efficacité)
68
La collision est dite efficace lorsqu’elle
Entraîne la formation de produits
69
Processus exothermique si
La variation d’enthalpie est négatif
70
Processus endothermique si
La variation de l’enthalpie est positive
71
Les réactifs ont des liens
Intermoléculaire donc ils ont une certaine énergie au départ
72
La vitesse de réaction est déterminée par deux critères
1. La fréquence des collisions
2. L’efficacité des collisions
73
Les facteurs influençant la vitesse
1. Concentration
2. Température
3. Catalyseur
4. Surface de contact
74
Comment la concentration peut influencer la vitesse
La concentration affecte la fréquence des collisions. Plus le milieu est concentré, plus les molécules vont entrer en collision souvent, ainsi la vitesse sera augmentée. Analogie avec la foule
75
Comment la température peut affecter la vitesse
À température élevée, les particules bougent plus vite et entrent en collision plus souvent (fréquence). Également, plus de molécules possèdent l’énergie cinétique = ou supérieure à l’énergie d’activation, donc plus de collisions sont efficaces. La température agit donc sur les deux critères de la vitesse de réaction. Un corps en décomposition se décompose plus rapidement quand il fait chaud que quand il fait froid.
76
Comment le catalyseur peut affecter la vitesse d’une réaction
Un catalyseur abaisse la valeur de l’énergie d’activation. Plus de collisions sont ainsi efficaces. Il n’y a pas nécessairement plus de collisions, donc la fréquence n’est pas affectée, mais les collisions qui ont lieu ont plus de chance d’être efficace parce que l’énergie nécessaire pour faire la réaction est moins grande. Donc c’est un facteur qui influence l’efficacité de collisions. Comment ? En abaissant l’énergie d’activation donc il y a plus de particules qui ont l’énergie cinétique nécessaire pour franchir la barrière (former des produits). Les particules qui n’avaient pas assez d’énergie cinétique pour faire des produits l’ont maintenant à cause du catalyseur. La catalyseur est une espèce externe qui n’est ni un réactif ni un produit de la réaction. C’est une substance qui est utilisée pour accélérer la réaction, donc ça aide à générer une réaction. Le catalyseur va être régénéré au cours de la réaction (il n’est jamais consommé), donc on peut mettre une toute petite quantité et ça transforme les réactifs en produit. Le catalyseur (petite quantité) peut être utilisé à l’infini s’il ne se dégrade pas. Il est toujours retrouvé intact à la fin d’une réaction. Le catalyseur abaisse l’énergie d,activation de la réaction en la faisant procéder par un mécanisme réactionnel différent. Le catalyseur augmente la vitesse de la réaction direct et de la réaction inverse.
77
Qu’est-ce que la surface de contact peut avoir comme effet sur la vitesse de réaction
Plus la surface de contact est grande, plus la vitesse de réaction est grande parce que la fréquence des collisions est grande. Exemple: pour le sucre granulé, il se dissout plus vite, car il a une surface de contact plus grande et donc la fréquence des collisions est plus importante. Il y aura plus de collisions car la surface de contact entre les réactifs est plus grande. Comme la buche de bois et des brindilles d’allumage. Les brindilles ont pleins de surface pour venir en contact avec l’oxygène pour devenir en feu tandis que la grosse buche elle n’a pas beaucoup de surface de contact parce que tout ce qui est à l’intérieur ne peut pas bruler au début faut que ça se rend. Le sucre granulé se dissout complètement dans l’eau tandis que le cube il va se dissoudre, mais il ne peut pas faire autant de collisions donc ça va etre plus lent (l’intérieur n’est pas accessible)
78
Qu’estce que la loi de vitesse
La loi de vitesse d’une réaction est une relation mathématique qui relie la vitesse de la réaction aux concentrations des espèces impliquées.
79
Expliquer chaque paramètre de la loi de vitesse
En présence d’un catalyseur, la constante de vitesse est kc (appelée constante de vitesse catalytique)
80
Qu’est-ce que l’ordre 0
Si la réaction est d’ordre 0 par rapport à un réactif, la vitesse ne dépend pas de la concentration de A [A]. Un changement de la [A] n’aura aucun impact sur la vitesse de la réaction. Concrètement, pour différentes concentrations de A, on obtiendra la même vitesse de réaction. Donc, l’espèce A n’est pas impliquée à l’étape lente.
81
Qu’estce que l’ordre 1
Si la réaction est d’ordre 1 par rapport à un réactif, la vitesse dépend directement de la concentration de A [A]. Une modification de la [A] causera la même modification sur la vitesse de la réaction. Concrètement, si on double la [A], la vitesse va doubler, et ainsi de suite. Directement proportionnel.
82
83
84
Qu’est-ce que l’ordre 2
Si la réaction est d’ordre 2 par rapport à un réactif, la vitesse dépend directement du carré de la concentration de A [A]. Une modification de la [A] causera la même modification sur la vitesse de la réaction. Concrètement, si on double [A], la vitesse va quadrupler.
85
Si l’ordre de la réaction est = au coefficient stoechiométrique de la réaction. Alors
La réaction se fait en une seule étape
86
Il n’y a pas de relation entre les
Exposant x,y de la loi de vitesse d’une réaction et les coefficients stoechiométriques de son équation équilibrée.
87
Il n’y a pas de relation entre les exposants x,y de la Lo de vitesse d’une réaction et les coefficients stoechiométriques de son équation équilibrée. Qu’est-ce que cela signifie ?
Que la réaction globale se produit par une suite de processus élémentaires consécutifs. La somme des étapes élémentaires donne la réaction globale
88
Différence entre les exposants de la loi des vitesses d’une réaction et les coefficients stoechiométriques de son équation équilibrée ? (Dire ce que chacun représente pour expliquer leur différence)
Les coefficients stoechiométriques indiquent les proportions globales dans lesquelles les substances réagissent dans une réaction chimique. En revanche, les exposants de la loi de vitesse définissent l’ordre de réaction pour chaque réactif. Les ordres dépendent du mécanisme réactionnel. Plus précisément, les ordres correspondent aux coefficients stoechiométriques de l’étape lente, qui limite la vitesse de la réaction et non les coefficients stoechiométrique de l’équation globale.
89
Définition coefficients stoechiométriques
Proportions globales dans lesquelles les substances réagissent ensemble
90
91
Définition exposants de la loi de vitesse
Ordre de réaction par rapport à une espèce spécifique. Ils dépendent du mécanisme réactionnel. Les ordres de réaction sont les coefficients de l’étape lente, qui n’est pas nécessairement la réaction globale
92
Définition processus élémentaire
Une réaction chimique qui se produit en une seule étape (une seule collisions). Implique entre 1 à 3 particules de réactifs
93
Définition réaction globale
Enchaînements de plusieurs processus élémentaires qui transforment les réactifs en produits.
94
Étape lente est aussi appelée
Étape déterminante, étape limitante
95
Définition des mécanismes réactionnels
Séquence des réactions élémentaires qui conduit à la formation des produits à partir des réactifs
96
Exemple: 2NO (g) + O2 (g) —» 2NO2 (g)
L’expérimentation montre la formation de l’espèce N2O2 intermédiaire. Qu’est-ce qu’on peut en conclure
Ce n’est pas un processus élémentaire. Alors la réaction globale se passe en étapes successives.
97
Qu’est-ce qu’une espèce intermédiaire ?
Elle est générée lors d’une étape du mécanisme. Puis, elle est consommée lors d’une étape subséquente.
98
Dans la loi de vitesse le k est
MINUSCULE
99
La loi de vitesse est dictée
Par l’étape lente
100
Définition de l’étape lente
Étape qui est la plus lente parmi les étapes menant à la formation des produits. Elle est la seule responsable de la vitesse globale de la réaction. La loi de vitesse d’une réaction chimique est la loi de vitesse de l’étape lente.
101
Si on nous donne la loi de vitesse et qu’un des réactif n’est pas présent, mais qu’il fait parti de la réaction globale. Qu’est-ce qu’on peut en conclure ?
Ça veut dire qu’il ne fait pas partie de l’étape limitante
102
Les vérités sur les mécanismes réactionnels
1. Un mécanisme se fait en une succession d’étapes qui sont des processus élémentaires (jamais plus que 3 particules au niveau des réactifs)
2. La loi de vitesse est celle de l’étape lente
3. La somme des processus élémentaires correspond à l’équation chimique globale.
4. Seuls des réactifs ou un catalyseur peuvent réagir à la première étape
5. Un intermédiaire est d’abord généré puis consommé
6. Un processus élémentaire peut utiliser un maximum de 3 particules
7. Un catalyseur est d’abord consommé puis régénéré.
103
Quelles sont les ressemblances et les différences entre le catalyseur et une substance intermédiaire d’une réaction ?
Ressemblance: ils apparaissent dans le mécanisme réactionnel, mais ils ne sont pas dans l’équation globale, donc de façon net il n’apparaissent pas en tant que produit ni réactif (à part le catalyseur sur la flèche)
Différence:
1. Principalement le catalyseur est présent au début du coté des réactif et régénéré à la fin de la réaction. La substance intermédiaire est formé dans une étape intermédiaire puis consommé avant la fin de la réaction.
2. Le catalyseur accélère la réaction en abaissant l’énergie d’activation et la substance intermédiaire est un produit temporaire formé lors d’une étape intermédiaire.
En résumé, un catalyseur est une substance qui accélère la réaction et se retrouve inchangée à la fin, tandis qu’une substance intermédiaire est une espèce temporaire qui apparaît et disparaît au cours du mécanisme réactionnel
104
Qu’estce que la loi de vitesse intégrée
Équation obtenue à partir de la loi de vitesse, qui relie la concentration d’un réactif ou d’un produit au temps de réaction
105
106
Quel est l’avantage d’utiliser une loi de vitesse intégrée
Elle permet d’obtenir une équation linéaire avec laquelle on peut travailler mathématiquement la vitesse et les concentrations. La vitesse change au cours de la réaction, donc dans l’expression de vitesse, v et t sont des variables.
107
Différence entre le graphie de la loi de vitesse et de la loi de vitesse intégrée pour l’ordre 1
108
Qu’est-ce que le temps de demi-vie
Temps requis pour que la concentration initiale d’un réactif diminue de moitié.
109
Pour l’ordre 1, le temps de demi-vie dépend uniquement
de la constante de vitesse, indépendant de la []o (concentration initiale).
110
Résumé de la loi de vitesse, de la loi de vitesse intégrée, de la droite obtenue et du temps de demi-vie pour chaque ordre et unité du k
111
