Réactions chimiques Flashcards
Qu’est-ce que l’énergie cinétique?
L’énergie qui est associée aux mouvements droits ou tournants d’un objet.
À quoi est associée l’énergie calorifique?
Au transfert d’énergie entre 2 corps.
À quoi est associée l’énergie chimique?
Aux réactions chimiques c’est-à-dire aux réactions qui changent la nature des substances. L’énergie des liaisons est de l’énergie chimique.
Nommez certaines réalisations de Benjamin Franklin (1706-1790)
En 1752 il lance un cerf-volant attaché à une clé vers un nuage orageux pour démontrer que les éclairs sont apparentés à l’énergie électrique. Il invente le paratonnerre. Théorie pour expliquer l’absorbtion de la chaleur, déclaration d’indépendance des USA, etc.
Qu’est-ce que signifie le mot propergol?
L’ensemble des substances dont la réaction chimique génère l’énergie qui propulse une fusée.
Comment s’appelle la force d’attraction qui retient ensemble les atomes dans un solide?
La force de cohésion
Quelles sont les 4 hypothèses du modèle corpusculaire de la matière (décrit à la fois le comportement des gaz, des liquides et des solides)
Toute matière est constituée de particules infimes séparées par du vide. Dans un gaz, elles sont éloignées alors que dans un liquide ou un solide, elles sont rapprochées les unes des autres.
- il existe des forces d’attraction entre les particules d’une substance. Ces forces sont négligeables dans un gaz mais elles sont importantes dans les liquides ou les solides.
- toutes les particules sont continuellement en mouvement, rotation, translation ou vibration ou une combinaison.
- L’énergie cinétique moyenne des particules est fonction de sa température.
Qu’est-ce que l’équilibre thermique?
Le thermomètre et le milieu sont à la même température. L’agitation moléculaire est en moyenne la même dans le thermomètre et dans le milieu.
D’où vient l’idée du fluide calorique et à quoi correspond celle-ci?
Antoine-Laurent de Lavoisier (1789) et Sadi Carnot (1824) avaient imaginé un fluide qui pouvait passer d’un corps à l’autre, auquel ils avaient donné le nom de calorique. Ils expliquaient ainsi la chaleur et la lumière libérées au cours d’un combustion. On avait divisé cette insaisissable calorique en petits paquets unitaires définis par la quantité nécessaire pour chauffer une masse unitaire d’eau jusqu’à ce que sa température s’élève de 1degré. Supose que la chaleur ne peut ni être créée, ni être détruite.
Qu’est-ce que mesura James Prescott Joule (1819-1889)?
Le nombre d’unités d’énergie mécanique équivalent à une unité de chaleur (calorie). L’équivalent mécanique de la chaleur. Le calorie est devenu la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 C la température de 1 g d’eau pure à 101,3kPa ce qui nécessite un travail de 4,18 joules. Contredis la théorie du calorique soutenue par les savants de l’epoque.
Qu’est-ce que l’énergie thermique?
C’est la somme des énergies cinétiques de toutes les particules qui forment un système.
À quoi correspond la chaleur?
À la portion d’énergie thermique échangée entre deux corps.
Comment s’appelle la capacité ou de céder la chaleur et quelle est la formule de celle-ci?
La capacité thermique massique
c=Q/m x différenceT
Q: quantité de chaleur absorbée ou libérée
Q =mcdeltaT
Quelle est la masse volumique de l’eau?
1g/ml ou 1kg/L
À quoi équivaut 1 W?
1J/s
Quelle est la formule de la puissance?
P=E/t
Puissance
Énergie
Temps
Que se passe-t-il durant les plateaux de la courbe de réchauffement de la glace?
L’énergie absorbée est transformée en énergie potentielle à mesure que les forces d’attraction entre les molécules du solide diminuent. L’énergie absorbée sert à réduire la force d’attraction entre les molécules au point ou elles ne peuvent plus se tenir ensemble solidement dans des positions fixes.
Comment se nomme l’énergie nécessaire pour transformer un solide en liquide à son point de fusion?
Chaleur de fusion. Cal/g ou J/g de solide fondu.
Chaleur absorbée pour vaporiser une certaine masse de liquide chauffé jusqu’à son point d’ébullition.
Chaleur de vaporisation
Quel est le fonctionnement du four à pain
Les pierres réfractaires ont une grande capacité thermique. On les réchauffe et elles libèrent ensuite lentement la chaleur accumulée pendant la cuisson du pain
Donnez une définition de l’énergie
La capacité d’un objet à produire un effet.
Qu’est-ce que la chaleur molaire de fusion?
Quantité d’énergie nécessaire pour faire fondre une mole d’atomes lorsque la température est au point de fusion.
Forme non hydratée
Anhydre
Quelle machine utilise l’hydratation
L’hygromètre à papier. Le CoCl2 change de couleur s’il est hydraté. Ainsi, la couleur du papier détermine le degré d’humidité.
Les substances qui se dissocient en ions lorsqu’elles passent en solution.
Électrolytes
Subtances qui ne se séparent pas en ions dans l’eau. Ces solutions ne conduisent pas l’électricité.
Non-électrolytes
Quelle est la différence entre les électrolytes forts et les électrolytes faibles?
Les électrolytes forts sont complètement dissociés en solution ex. Nacl et HCl
HCl (l) —— H+(aq) + Cl-(aq)
Les électrolytes faibles sont partiellement dissociés , c’est-à-dire qu’une partie des ions circulent librement dans la solution, les autres demeurent ensemble et forment des entités neutres..
H2O — H+ + OH-
Les acides forts sont des électrolytes forts et les acides faibles sont des électrolytes faibles
Qu’est-ce que la solubilité?
La quantité maximale de cette subsance que l’on peut dissoudre dans l’eau à une température donnée. Habituellement exprimée en g/100ml et parfois en concentration molaire. Une substance est soluble si, lorsque plongée dans l’eau à 25C, la concentration des ions est supérieure à 0,1 mole/litre de solution (0,1M).
Qu’est-ce qu’une dissolution endothermique?
L’énergie produite par les attractions soluté-solvant n’est pas suffisante pour compenser l’énergie utilisée pour séparer les particules du soluté.
Qu’est-ce que la chaleur de réaction?
La chaleur molaire de réaction?
La chaleur massique de réaction?
L’énergie produite ou absorbée au cours d’une réaction chimique. La variation d’enthalpie (ΔH) correspond à l’énergie absorbée ou dégagée lors d’une réaction à une pression et une température constantes. Cette énergie porte également le nom de «chaleur de réaction»
La chaleur molaire de réaction est la quantité d’énergie absorbée ou dégagée lors de la transformation d’une mole de réactif ou de la formation d’une mole de produits. Lorsque la variation d’enthalpie (△H) est exprimée en kJ/mol, on parle alors de chaleur molaire de réaction.
La chaleur massique de réaction est la quantité d’énergie absorbée ou dégagée lors de la transformation d’un gramme de réactif ou de la formation d’un gramme de produits. Lorsque la variation d’enthalpie (△H) est exprimée en kJ/g, on parle de chaleur massique de réaction.
Comment expliquer que la dissolution des cristaux hydratés est endothermique alors que la dissolution de la même molécule non hydratée est exothermique?
L’eau fournit de l’énergie pour disloquer les cristaux, mais reçoit moins d’énergie durant la formation des liens avec les ions, puisque ceux-ci sont déjà liés à des molécules d’eau. La situation est différente pour les cristaux anhydres. La formation de liens entre les ions et l’eau dégage plus d’énergie qu’il en faut pour séparer les ions.
Qu’est-ce que la chaleur molaire de dissolution?
(△Hd) est la quantité d’énergie qui est absorbée ou libérée lors de la dissolution d’une mole de soluté dans un solvant
Qu’est-ce que l’entalphie?
L’enthalpie (H) est l’énergie totale d’un système, soit la somme de tous les types d’énergie qu’il contient à pression constante. Elle est exprimée en joules (J) ou en kilojoules (kJ)
La différence d’entalphie correspond à quel autre concept?
La chaleur de réaction
Qu’est-ce que l’énergie d’activation et donnez un exemple.
L’énergie nécessaire pour amorcer une réaction. Ex: ampoule photographique au magnésium dont la combustion est activée par un courant électrique. L’énergie d’activation sert à briser les liaisons chimiques des réactifs.
D’où provient la lumière jaune dégagée par une flamme?
Des particules de carbone chauffées à très haute température. Une flamme donne plus ou moins de lumière selon la quantité de carbone libre qu’elle contient. La portion inférieure bleue de la flamme contient les gaz qui n’ont pas brûlé. La région intermédiaire sombre contient les particules incandescentes produites par la première étape de la réaction. La portion extérieure de la flamme contient le carbone qui brûle (2e étape)
(1) 2C8H18 + 9 O2 —- 18 H2O + 16C + énergie
(2) C + O2 —- CO2 + énergie
Qu’est-ce qu’une oxydation? Quel est le lien entre oxydation et combustion?
Une oxydation est toute forme de réaction mettant en cause l’oxygène. Il s’ensuit que les molécules de produits contiennent des atomes d’oxygène; ce sont les oxydes. Les chimistes ont élargi cette définition de sorte que les oxydations regroupent un éventail plus large de réactions, incluant celles avec ou sans l’oxygène. Une combustion est une oxydation mais une oxydation n’est pas nécessairement une combustion.
Qu’est-ce que c’est la chaux et quel problème posait-elle pour les scientifiques.
Corps chimique minéral, l’oxyde de calcium de formule brute CaO. Au xvi et xvii e siècle, les scientifiques expliquaient mal que la chaux produite par la combustion soit plus lourde que le métal de départ.
Quelles sont les 3 principales sources naturelles de CO2 dans l’atmosphère?
Feux de forêt, respiration, éruptions volcaniques
Quelle est la formule de la photosynthèse?
6 CO2 + 6H2O + énergie solaire — C6H12O6 + 6O2
L’étude des réactions de combustion a mené à quelle découverte scientifique importante à la fin du XVIIIe siècle?
La découverte de l’oxygène. Il a été isolé et reconnu comme un composant de l’air en1770
Définissez la calorie.
Unité d’énergie valant environ 4,18 joule, ce qui correspond à la quantité nécessaire pour élever la température d’un gramme de liquide de 1 C. À l’époque de sa définition par Clément, la théorie de la chaleur est celle de la calorique par Lavoisier. La calorie est une mesure de la quantité de calorique. Calor en latin signifie chaleur.
La chaleur de reaction provient de la différence entre…
L’énergie contenue dans les produits et celle que renferment les réactifs.
Qu’est-ce qu’un hydrocarbure?
Molécule formée d’hydrogène et de carbone. Résultant de la decomposition du carbone qui compose la matière organique
Qu’est-ce qu’un combustible
Qui a la propriété de brûler. Qui réagit avec l’oxygène dans une combustion.
Qu’est-ce qu’un carburant?
Combustible qui, mélangé à 20% d’air,
peut être utilisé dans un moteur à explosion.
Définition de comburant?
Corps qui réagit avec un combustible dans unecombustion = oxygène
Quel est l’avantage du gaz naturel par rapport aucharbon et au mazout
Il ne renferme pas d’azote ni de souffre. Leur combustion rejette inévitablement du CO2
Estce le réacteur à fusion nucléaire ou à fission nucléaire qui nu produit pas de déchet?
Fusion
Déflagration
Combustion vive d’un corps accompagnée d’explosion et de projection de matières enflammées
Le feu témoigne de quoi?
Une réaction de combustion. le dégagement d’énergie visible résulte d’une réorganisation d’atomes en molécules plus stables. Réactions exothermique: gain de stabilité et réaction endothermique : perte de stabilité
Qu’est-ce que la vitesse de réaction
La mesure de l’évolution dans le temps de l’une des caractéristiques observables d’une réaction chimique.
v = delta caractéristique/ delta t
t :temps
v: vitesse de la réaction
Lorsque la réaction se déroule en solution, on se réfère à la concentration molaire (c)
V = delta c / delta t
1 mol/L =?
1M (1 molaire)
Qu’est-ce que l’époxyde?
L’époxyde est une colle qui est activée lorsque deux solutions sont mélangées. Les solutions séparées sont inactives.
Qu’est-ce qu’un phénomène isothermique?
Qui ne provoque aucun changement de température.
L’évaporation est-elle un phénomène exothermique ou endothermique?
Endothermique
Quelle est la formule de l’erreur relative?
Valeur mesurée - valeur réelle / valeur réelle x 100%
Formule de la vitesse de réaction
v= valeur absolue delta p/ delta t
Ou
v= valeur absolue delta c / delta t
Quelles sont les caractéristiques des courbes de vitesse de réaction.
Les courbes de concentration en fonction du temps sont descendantes pour les réactifs et montantes pur les produits. Les courbes de vitesse de réaction en fonction du temps montrent bien qu’une réaction est plus rapide au début et que sa vitesse diminue à mesure que le temps avance.
Quels sont les six facteurs déterminants sur la vitesse de réaction?
La nature des réactifs, leur concentration, pression (gaz), température, surface de contact et la présence d’un catalyseur.
La distribution des énergies cinétiques et l’énergie d’activation influencent la vitesse de réaction.
Qu’est-ce qu’un acide?
Une substance qui libère des ions H+ en solution aqueuse. Un acide fort libère plus facilement ses ions qu’un acide faible.
Qu’est-ce qu’une base?
- Une base est une substance qui, lorsque mise en solution aqueuse, libère des ions hydroxyde (OH−)
Pourquoi l’eau est-elle une arme efficace pour lutter contre les incendies?
- grande capacité thermique et absorbe donc facilement la chaleur d’un brasier. Cela a pour effet de ralentir la vitesse de combustion.
- l’eau sert à diminuer la surface de contact entre le combustible et l’air. Une surface mouillée laisse plus difficilement l’oxygène de l’air entrer en contact avec le bois, le carton, le tissus, etc.
- pulvérisée dans l’air au-dessus d’un brasier, l’eau contribue à disperser les particules de suie et les gaz qui pourraient prendre en feu à leur tour.
Qu’est-ce qu’une neutralisation acido-basique?
Une réaction entre un acide et une base au cours de laquelle se forment un sel et de l’eau.
HA + BOH —- AB + HOH(eau)
Classez en ordre croissant de vitesse de réaction: Base forte (concentration -) + acide faible (conc.+) Base forte (conc.+) + acide faible (conc +) Base forte (conc +) + acide fort (conc+) Base forte (conc -) + acide faible (conc -)
4,1,2,3
Quel scientifique proposa la distribution asymétrique des vitesses? À quelle époque? Caractéristiques?
Distribution de Maxwell-Boltzmann 19e siècle
La moyenne n’est pas au centre de la courbe, commence à l’origine du graphique
Énergie cinétique moyenne d’un ensemble de molécules est proportionnelle à la température absolue. Une légère hausse de température suffit à augmenter de façon appréciable le nombre de molécules à haute énergie cinétique, ce qui explique la grande influence de la température sur la vitesse d’une réaction.
Comment expliquer que la vitesse de réaction est très sensible à la température
Seules les molécules qui ont beaucoup d’énergie peuvent donner des collisions efficaces qui produisent la réaction. Une faible augmentation de la température donne d’avantage de molécules à haute énergie cinétique. Le nombre de collisions efficaces est autmenté et la réaction est accélérée. La vitesse d’une réaction est intimement liée à la proportion de molécules qui possèdent l’énergie seuil
Qu’est-ce que la température
Une mesure macroscopique qui traduit la moyenne des énergies cinétiques d’un grand ensemble de molécules
Comment savoir si le nombre de molécules est le même pour 2 courbes dans un histogramme?
En déterminant la surface totale sous chacune des courbes.
Pourquoi est-ce que le bois ne brûle pas spontanément?
Seules les molécules qui ont une énergie supérieure à l’énergie seuil peuvent produire des collisions efficaces. Étant donné la faible proportion des molécules qui ont cette énergie, la réaction se fait très lentement. Le bois s’oxyde lentement et les surfaces exposées prennent une teinte grise.
Qu’est-ce que l’énergie d’activation
Énergie minimale nécessaire pour produire la réaction.
Comment qualifier les tuiles spéciales sur les navettes spaciales?
Haut point de fusion et grande capacité thermique. Elles doivent aussi imposer une énergie d’activation très élevées pour chacune des réactions possibles entre les céramiques et les composantes de l’air.
Comment réduire les émissions associées aux combustibles fossiles?
Utiliser un convertisseur catalytique à la sortie du tuyau d’échappement (tapissé d’un mélange de platine et de rhodium. Ces Substances sont des des catalyseurs, leur présence favorise la décomposition de l’oxyde d’azote en azote N2 et oxygène O2.
Qu’est-ce que le complexe activé?
Au sommet du diagramme d’énergie de réaction, c’est l’espèce intermédiaire la plus instable, celle qui correspond au niveau maximal d’énergie atteint dans le processus de réaction. Une collision peut être efficace seulement si elle est assez violente pour produire le complexe activé. La collision efficace permet de franchir la barrière d’énergie d’activation en générant le complexe activé.
Quel est l’effet d’un catalyseur
L’ajout d’un catalyseur influence la vitesse d’une réaction en modifiant l’énergie d’activation. La réaction accélère lorsque le catalyseur abaisse la barrière d’énergie et , du même coup, l’énergie seuil des molécules. À l’inverse, une réaction est ralentie par l’action d’un catalyseur qui élève son énergie d’activation. Le catalyseur peut orienter les molécules de manière à favoriser la réaction au cours des collisions. Le catalyseur ne change pas l’énergie cinétique moyenne des molécules ni la différence d’enthalpie.
Définition énergie seuil
Valeur minimale d’énergie cinétique que doivent posséder les molécules pour produire des collisions efficaces. Il y a toujours un certain nombre de molécules qui ont cette énergie mais lorsque la proportion est insuffisante, la réaction peut se produire très lentement ou pas dutoit.
Quels sont les règles de la spontanéité d’une réaction?
- les réactions exothermiques ont davantage tendance à réagir spontanément que les réactions endothermiques
- la facilité avec laquelle une reaction se produit est fonction de l’énergie d’activation.
- lorsque les produits sont des substances plus complexes que les reactifs, la reaction a moins de chances d’être spontanée.
Définissez la théorie des collisions
Les molécules doivent entrer en collision pour réagir mais seule une faible portion des collisions sont efficaces et entrainent la formation de produits.
Définition du mécanisme d’une réaction
Il est constitué d’une série d’étapes qui décrivent la transformation des réactifs en produits. L’étape la plus lente détermine la vitesse de réaction.
Comment expliquer qu’un morceau d’aluminium ne s’enflamme pas alors que la poudre d’aluminium s’enflamme.
Les chances de réaction augmentent puisque la surface de contact entre l’oxygène et le métal est plus grande.
De plus, la poudre de métal réchauffe plus rapidement dans la flamme. Un plus grand nombre d’atomes de métal ont alors une énergie supérieure à l’énergie seuil.
À l’échelle moléculaire, comment se traduit la nature des réactifs?
Les éléments présents, leur nombre et leur place relative dans la molécule
Comment expliquer qu’une papier au-dessus d’une source de chaleur puisse noircir sans s’enflammer?
La réaction doit être rapide pour que la chaleur dégagée produise et entretienne une flamme. La couleur noire = présence de carbone dans le papier.
Comment sont nommés les axes sur un diagramme d’enthalpie?
X: progression de la réaction
Y: énergie
Comment sont nommés les axes sur la courbe de distribution des énergies?
X: énergie cinétique
Y: nombre de molécules
Quelle est l’énergie d’activation de la fermentation du vin?
Chaleur ambiante du mélange de raisins écrasés et de sucre
Pourquoi certaines matières pourraient encombrer notre planète dans un siècle? Pneus, sacs de plastique, cannettes, batteries d’auto
Ce sont des substances faites de matériaux qui réagissent peu avec l’environnement (gaz atmosphériques surtout oxygène, eau, et les solides sur lesquels ils reposent. Leur spontanéité de réaction est très faible car les molécules sont très stables.
Quelle est la constante de Boltzmann
K= 1,38 x 10^-23 J-K
a^-3 =
1/a^3
1/x^2=
X^-2
Comment appelle-t-on les arrangements atomiques qui se forment durant les étapes de la réalisation d’une réaction sans apparaitre à la fin?
Les espèces intermédiaires
Nommez quelques sujets abordés par la chimie physique et qui sont les pères de cette branche.
Maxwell et Boltzmann. L’étude des solutions, de la dissociation des electrolytes, les vitesses de réactions, les équilibres chimiques, la description statistique des systèmes chimiques, la nature des liens chimiques.
Quelle est l’allure de la courbe de la vitesse de réaction en fonction du temps
Les courbes de concentration en fonction du temps sont descendantes pour les réactifs et ascendantes pour les produits.
Réaction plus rapide au début et plus lente à la fin.
La courbe peut toucher à l’axe des X lorsqu’il n’y a plus de réactifs et que la réaction arrête.
La vitesse de la réaction est mesurée par rapport à la concentration ou à la pression.
Axe y: vitesse (mol/L x min)
Axe x: temps
Qu’est-ce qui est traité dans la partie discussion
Interprétation des resultats
On décrit l’influence des erreurs experimentales
Pousser la reflexion plus loin
Si possible, on generalise une relation.
Quels sont les 2 principaux types d’énergie
Énergie potentielle et énergie cinétique
Énergie potentielle: emmagasinée par un corps
Énergie cinétique: associée au mouvement d’un corps
Quel est l’énoncé de la loi de Hess?
À pression constante, la chaleur d’une réaction chimique est toujours la même, que la réaction se fasse directement ou par étapes. Cette chaleur est égale à la somme des chaleurs des étapes individuelles.
Comment calculer l’enthapie d’une substance?
L’énergie potentielle intermoléculaire et l’énergie cinétique de molécules sont considérées comme négligeables. On considère seulement l’énergie potentielle intramoléculaire. On fait donc la somme de l’énergie de chaque lien entre les atomes de la molécule.
Caractéristiques d’une réaction difficile
Toutes les réactions endothermiques et les réactions exothermiques avec une très grande énergie d’activation
Quelle est la température ambiante?
25C
La manifestation des combustion dépend de quoi?
De l’énergie associée à la réaction et de la vitesse à laquelle elle se déroule.
Quelles caractéristiques influencent la spontanéité d’une réaction?
La stabilité et l’énergie d’activation
À quoi équivaut 1 MJ
10^6 J
Une augmentation de température correspond à une augmentation…
D’énergie (soit potentielle ou cinétique)
Quelle est la capacité thermique massique de l’eau
4,18 J/g C
Comment est-ce que la dissolution exothermique d’un sel modifie la température de l’eau?
Elle augmente la température de l’eau
Une plus petite capacité thermique massique dans un calorimètre
- rejeter plus/moins de chaleur
- température de la substance chutera plus/moins
- delta température eau du calorimètre sera plus faible/élevée
- moins
- moins
- faible
Qu’est-ce qui est plus fort, les liens à l’intérieur des molécules ou les atractions entre les molécules?
Les liens à l’intérieur des molécules.
