Aide cours magistral de L1 SV Chimie générale

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TP, Supérieur, TP
  • cours magistral - matière : chimie
  • cours - matière : chimie
12/09/2011 1 L.V.T.E.S. L1-S1 Année 2011-2012 Aide - Cours Magistral de Chimie Générale GERACI-GAUTHERON Christine Bâtiment Mirande, bureau C303 E-mail : DEMOISSON Frédéric Bâtiment Mirande, bureau C415 E-mail : Ce document n'est qu'une aide à la prise de notes pendant les CM.
  • négligés ▪
  • geraci-gautheron
  • cl- spectateur spectateur
  • solution de base
  • espèce prédominante
  • h2o
  • acides
  • acide
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Ajouté le 27 mars 2012
Nombre de lectures 665
Langue Français
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12/09/2011
L.V.T.E.S.
L1-S1
Année 2011-2012
Aide - Cours Magistral
de Chimie Générale
Ce document n’est qu’une aide à la prise de notes pendant les CM.
Une présence assidue aux CM est nécessaire à la bonne compréhension
du cours de chimie générale.
GERACI-GAUTHERON Christine
Bâtiment Mirande, bureau C303
E-mail : Christine.Gautheron-Geraci@u-bourgogne.fr
DEMOISSON Frédéric
Bâtiment Mirande, bureau C415
E-mail : Frederic.Demoisson@u-bourgogne.fr
Organisation du semestre en Chimie Générale
EDT et numéros des salles de TP ou TD / groupe :
http://ufr-svte.u-bourgogne.fr/scolarite/emplois-du-temps.html
début des CM: Semaine 37 (7 x 1h30min) ; début des TD-TP: Semaine 41 (8 x 2h) ...
• Semaine 41 : TD pH
• Semaine 42 : TP Colorimétrie
• Semaine 43 : TD pH
• Semaine 44 : suspension des cours
• Semaine 45 : TD pH
• Semaine 46 : TP pH métrie
• Semaine 47 : TD pH + cinétique
• Semaine 48 : TP Cinétique
• Semaine 49 : TD cinétique
Contrôle des connaissances: 2 CC (2 x 15 minutes) + Contrôle Terminal
1
112/09/2011
Réactions acido-basiques
Comment se comporte
et comment caractériser
un acide ou une base
en solution aqueuse ?
Comment calculer le pH
d’une solution aqueuse ?
Quelles sont
les caractéristiques
des dosages acidobasiques ?
10
Echelle de pK à 25°Ca
Au-delà de pKa = 14, bases
totalement dissociées dans l’eau
Réaction totale,non caractérisée par K
a
Acide et base en équilibre dissociées dissociés
avec l’eau en solution
aqueuse,caractérisé par Ka
En dessous de pKa = 0, acides
totalement dissociées dans l’eau
Réaction totale, non caractérisée par Ka
20
212/09/2011
Résumé
Le solvant eau est à la fois un acide et une base (espèce amphotère):
+ -pKa (H O /H O) = 0 et pKa (H O/HO ) = 14 (25°C)3 2 2
▪Acides et bases caractérisés par un couple acide/base dont le pK est compris entre 0 a
et 14 conduisent à un équilibre quand ils réagissent avec l’eau, caractérisé par K
a
+[NH ] .[H O ]3 éq 3 éq
+ +Exemple : NH + H O NH + H O K = 4 2 3 3 a
+[NH ]4 éq
▪Acides et bases respectivement en dessous de pK = 0 et au dessus de pK = 14 se a a
dissocient totalement dans l’eau, en UN cation et UN anion
+ –Exemple : Na OH → Na + HO
- + Écriture incorrecte HCl → Cl + H
+ H O2 + H O2 en solution aqueuse Pas de Ka
- +HCl + H O → Cl + H O
2 3
21
5.3 Différentes solutions aqueuses :
+ -• Les solutions neutres contiennent autant d’ions H O que d’ions HO :3
+ -[H O ] = [HO ] pH = 7 à 25°C3
+ - + -• Les solutions acides contiennent plus d’ions H O que d’ions OH : [H O ] > [HO ] 3 3
- + + -HO négligeables par rapport aux ions H O si [H O ] > 10.[HO ]3 3
+ + 2 +soit [H O ] > 10.Ke [H O ] > 10.K [H O ]> √10.K3 3 e 3 e
+[H O ]
3
+-log[H O ] < ½ (-log10 –logK ) pH < ½ pK – ½ pH < 6,5
3 e e
+ - + -• Les solutions basiques contiennent moins d’ions H O que d’ions HO : [H O ] < [HO ] 3 3
+ - + -H O négligeables par rapport aux ions HO si [H O ] < 10.[HO ]3 3
pH > 7,5
24
312/09/2011
[base]
pH = pK + log a [acide]
▪ [Acide] = [Base] : pH = pKa
[base]
▪ [Base] >10.[Acide] (base espèce prédominante): log > 1 pH > pK + 1a
[acide]
[base]
▪ [Acide] > 10.[Base] (acide espèce prédominante): log < - 1 pH < pK - 1a
[acide]
« Diagramme de prédominance » : représentation graphique délimitant les domaines de
concentration des différentes espèces
pK – 1 pK + 1a a
[acide] = 10.[base] [base] = 10.[acide]
26
Résumé
▪ Solutions étudiées pas trop diluées pour négliger l’équilibre d’autoprotolyse de l’eau :
+ -les ions H O et HO apportés par la dissociation de l’eau seront négligés3
▪ Solutions acides :
+ -pH < 6,5 (H O majoritaires devant HO )3
acide peu dissocié majoritaire dans l’eau si pH < pKa – 1
▪ Solutions basiques :
- +pH > 7,5 (HO majoritaires devant H O )3
base peu dissociée majoritaire dans l’eau si pH > pKa + 1
27
412/09/2011
Résumé
+Calcul du pH d’un acide ou d’une base en solution aqueuse → [H O ] ?3
Acide ou base totalement dissocié(e) en solution aqueuse
+ -→ pas de pK → directement [H O ] ou [HO ] → pHa 3
Acide ou base peu dissocié(e) en solution aqueuse
+ -→ pK → calcul de K → approximations → [H O ] ou [HO ]→ pHa r 3
Mélange d’un acide et de sa base conjuguée (pK )a
[base]→ pH = pK + log a
[acide]
Mélange équimolaire d’un acide peu dissocié d’un couple et d’une base
peu dissociée d’un autre couple (pKa et pKa ) → pH = ½ . ( pKa + pKa )1 2 1 2
37
Dosage d’une solution d’acide totalement dissocié par une solution de base totalement dissociée
pH
NaOH en excès
- +OH + H O H O + H O3 2 2
+Na
spectateur
-HO
+ -H O Cl3
spectateur
V
41
512/09/2011
Dosage d’une solution d’acide totalement dissocié par une solution de base totalement dissociée
pH
NaOH en excès
- +OH + H O H O + H O3 2 2
pH initial acide
V
41
Dosage d’une solution d’acide totalement dissocié par une solution de base totalement dissociée
pH
NaOH en excès
- +OH + H O H O + H O3 2 2
pH neutreE
(eau salée)
V
41
612/09/2011
Dosage d’une solution de base totalement dissociée par une solution d’acide totalement dissociée
- +OH + H O H O + H O
3 2 2
pH
HCl en excès
+H O3
-Cl
spectateur
+ -Na HO
spectateur
V
43
Dosage d’une solution de base totalement dissociée par une solution d’acide totalement dissociée
- +OH + H O H O + H O3 2 2
pH
HCl en excès
pH initial basique
V
43
712/09/2011
Dosage d’une solution de base totalement dissociée par une solution d’acide totalement dissociée
- +OH + H O H O + H O
3 2 2
pH
HCl en excès
pH neutreE
(eau salée)
V
43
Dosage d’une solution d’acide peu dissocié par une solution de base totalement dissociée
pH - -CH COOH +HO CH COO +H O NaOH en excès3 3 2
+Na
spectateur
-HO
CH COOH3
V
45
812/09/2011
Dosage d’une solution d’acide peu dissocié par une solution de base totalement dissociée
pH - -CH COOH +HO CH COO +H O NaOH en excès
3 3 2
pH initial acide
V
45
Dosage d’une solution d’acide peu dissocié par une solution de base totalement dissociée
- -CH COOH +HO CH COO +H O NaOH en excèspH 3 3 2
pH basiqueE
V
45
912/09/2011
Dosage d’une solution d’acide peu dissocié par une solution de base totalement dissociée
pH - -CH COOH +HO CH COO +H O NaOH en excès
3 3 2
pKa
V
45
Dosage d’une solution de base peu dissociée par une solution d’acide totalement dissocié
+ + HCl en excèsNH +H O NH + H O3 3 4 2pH
-Cl
spectateur
+H O3
NH3
V
47
10