Chimie:

Les transformations chimiques
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Les transformations chimiques

1. Décrire brièvement la loi de la conservation de la masse.

Selon la loi de la conservation de la masse, dans une transformation chimique, la masse totale des réactifs est toujours égale à la masse totale des produits.

2. La synthèse de l’ammoniaque se réalise selon l’équation suivante :

N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)

Si l’on fait réagir 56 g de diazote (N2) avec le dihydrogène (H2) et que 68 g d’ammoniaque (NH3) sont produits, quelle masse de dihydrogène a été utilisée ?

12 g

1. Qu’est-ce que le balancement d’équations chimiques ?

Le balancement d’équations chimiques consiste à placer des coefficients devant la formule chimique des réactifs et des produits afin de respecter la loi de la conservation de la masse.

2. Qu’est-ce qu’une équation squelette ?

Une équation squelette est une équation chimique qui présente les réactifs et les produits d’une transformation sans tenir compte de la loi de la conservation de la masse.

3. Qu’est-ce qu’un coefficient ?

Un coefficient est un nombre placé devant chaque formule chimique d’élément ou de composé des réactifs ou des produits.

4. Balancer les équations chimiques suivantes :

a. NO2 → N2O4

2NO2 → N2O4

b. CO + O2 → CO2

2CO + O2 → 2CO2

c. FeCl3 + NaOH → Fe(OH)3 NaCl

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl

d. Fe2O3 + CO→ Fe CO2

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

1. Que sont les rapports molaires ?

Les rapports molaires sont les proportions entre les moles des réactifs et des produits dans une équation chimique balancée.

2. Quelle est l’utilité des calculs stœchiométriques ?

Les calculs stœchiométriques permettent de déterminer la quantité nécessaire d’un réactif dans une réaction ou de prévoir la quantité de produit obtenu à la suite d’une réaction.

3. Le coussin gonflable d’une automobile se remplit de diazote (N2) produit lors de la réaction de décomposition suivante :

2 NaN3 (s) → 3 N2 (g) + 2 Na (s)

Dans une petite voiture, il faut normalement 2 mol de N2 (g) pour gonfler le coussin du côté du conducteur.

Quel est le nombre de moles de NaN3 (s) nécessaires pour produire le diazote ?

1.33 mole

4. L’ammoniaque gazeuse NH3 (g) réagit avec du dioxygène O2 pour former de l’eau H2O et de l’oxyde d’azote NO selon l’équation suivante :

4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (g)

a) Quelle masse de dioxygène réagira avec 34.0 g d’ammoniaque ?

79.8 g

b) Combien de moles de NO (g) seront formées si 320 g de dioxygène réagissent avec suffisamment d’ammoniaque ?

8 moles

1. Quelle est la différence entre la liaison ionique et la liaison covalente à l’égard des électrons de valence ?

La liaison ionique se produit lorsqu’il y a un transfert d’électrons d’un atome à un autre, alors que la liaison covalente se produit lorsqu’il y a partage d’électrons entre deux atomes.

2. Qu’est-ce que l’électronégativité ?

L’électronégativité est la capacité d’un élément à attirer les électrons lors d’une liaison chimique.

3. Qu’est-ce qu’un composé ionique ?

Un composé ionique est le produit formé par une liaison ionique.

4. De façon générale, entre quelles catégories d’éléments une liaison ionique se produit-elle ?

Entre un métal et un non-métal.

5. Parmi les composés suivants, quels sont ceux qui contiennent une ou plusieurs liaisons ioniques ?

CO2, H2O, CaCl2, CCl4, LiF, CaCO3, PBr3, FeSO4

CaCl2, LiF, CaCO3, FeSO4

6. Parmi les composés de la liste précédente, illustrez ceux qui contiennent une ou plusieurs liaisons covalentes à l’aide de la notation de Lewis.

1. Quelle est l’utilité des règles de nomenclature?

Les règles de nomenclature permettent de nommer les composés chimiques et de les distinguer entre eux.

2. En chimie, qu’est-ce qu’une règle d’écriture ?

Les règles d’écriture permettent d’écrire les formules des composés chimiques selon des conventions établies.

12. Trouvez le nom ou la formule des composés suivants.

a. CsCl Chlorure de césium
b. AgF Fluorure d’argent
c. Tétrabromure de carbone CBr4
d. Ca(NO3)2 Dinitrate de calcium
e. Hexachlorure de soufre SCl6
f. Le composé formé de strontium et de chlore SrCl2,
dichlorure de strontium
g. Le composé formé de chlore et d’aluminium AlCl3, trichlorure d’aluminium

1. Qu’est-ce que la neutralisation acidobasique ?

La neutralisation acidobasique est la transformation chimique dans laquelle un acide et une base réagissent ensemble pour former un sel et de l’eau.

2. Pourquoi considère-t-on que la neutralisation acidobasique est une réaction réciproque ?

Parce que l’acide agit sur la base, et la base, sur l’acide.

3. Après avoir versé une solution d’acide chlorhydrique (HCl) dans un bécher, on plonge l’extrémité d’un pH-mètre dans la solution.
Le pH-mètre indique 1.9.

a. Que se passera-t-il si on ajoute une solution d’hydroxyde de potassium (KOH) goutte à goutte dans l’acide ?

Les ions OH– de chaque goutte réagiront avec une quantité égale d’ions H+ pour former de l’eau (H2O) : c’est une réaction de neutralisation acidobasique. Cette réaction ne sera complète que lorsqu’on aura versé une quantité de KOH suffisante pour neutraliser la quantité de HCL initialement présente. La quantité d’ions H+ diminuera progressivement. Le pH augmentera donc petit à petit à chaque goutte de KOH ajoutée.

b. Déterminez l’équation chimique complète de cette réaction.

HCl (aq) + KOH (aq) → KCl (aq)+ H2O (l)

c. À partir du moment où la quantité d’ions OH- sera supérieure à la quantité d’ions H, qu’adviendra-t-il du pH ?

Il sera supérieur à 7.

1. Qu’est-ce que la synthèse ?

La synthèse est une transformation chimique dans laquelle des éléments ou composés simples réagissent et forment un composé plus complexe.

2. Qu’est-ce que la décomposition ?

La décomposition est une transformation chimique dans laquelle un composé se sépare en éléments ou en composés plus simples.

3. Qu’est-ce que la précipitation ?

La précipitation est la formation d’un solide peu soluble ou insoluble lors du mélange de deux électrolytes.

4. Déterminez à quel type de réaction (synthèse, décomposition ou précipitation) correspond chacune des transformations chimiques suivantes.

a) CaCl2 (s) → Ca (s) + Cl2 (g)

Décomposition.

b) CaBr2 (aq) + Pb(NO3)2 (aq) → PbBr2 (s) + Ca(NO3)2 (aq)

Précipitation.

c) 2 Li (s) Cl2 (g) → 2 LiCl (s)

Synthèse.

1. Qu’est-ce qui distingue une réaction endothermique d’une réaction exothermique ?

Une réaction endothermique est une transformation chimique qui absorbe de l’énergie, alors qu’une réaction exothermique est une transformation chimique qui dégage de l’énergie.

2. Donnez un exemple de réaction endothermique présente dans l’environnement.

La photosynthèse.

3. Donnez un exemple de réaction exothermique présente dans l’environnement.

La combustion du bois lors d’un feu de forêt, la respiration.

4. Déterminez si les transformations chimiques suivantes sont endothermiques ou exothermiques:

a. Lors de la décomposition de l’eau par électrolyse, dès que le courant électrique est coupé, la réaction de décomposition s’arrête.

Endothermique.

b. Quand le dihydrogène est soumis au test de la flamme, une détonation se fait entendre.

Exothermique.

c) 2 H2 (g) + C (s) → CH4 (g) + 75 kJ Exothermique.

5. a. Calculez la quantité d’énergie en jeu si 768 g de H2I2 sont formés lors de la réaction suivante :

H2 (g) + I2 (g) + 173 kJ → H2I2 (g)

519 kJ

b. Indiquez si la chaleur est absorbée ou dégagée (réaction endothermique ou exothermique).

La chaleur est absorbée (endothermique).

1. Qu’est-ce que l’oxydation ? L’oxydation est une transformation chimique dans laquelle le dioxygène ou une substance ayant des propriétés semblables se combine avec un réactif pour former un oxyde.

2. Donnez un exemple d’oxydation.

la combustion, la respiration cellulaire, la formation de la rouille, la corrosion.

3. Déterminez l’équation chimique de la réaction d’oxydation du cuivre.

2 Cu (s) + O2 (g) → 2 CuO (s)

3. Quelles sont les trois composantes du « triangle de feu » qui permettent la combustion ?

Le combustible, le comburant et le point d’ignition.

4. Définissez les trois catégories de réactions de combustion et donnez un exemple pour chacune d’elles.

a. Les combustions lentes ne forment pas de flamme, elles se produisent à température ambiante et la chaleur qu’elles dégagent se dissipe rapidement. Par exemple : la respiration cellulaire, la formation de la rouille.

b. Les combustions vives dégagent rapidement beaucoup d’énergie sous forme de chaleur et de lumière (souvent une flamme), l’énergie qu’elles libèrent entretient la réaction, qui se produit à haute température. Par exemple : la combustion du bois, de l’essence (dans les moteurs à explosion).

c. Les combustions spontanées sont des combustions vives qui s’amorcent sans apport d’énergie externe. Par exemple : certains gaz très concentrés, le foin qui fermente, les mélanges d’air et de poussière dans les silos à grain vides.

1. Qu’est-ce que la photosynthèse ?

La photosynthèse est la transformation chimique par laquelle des organismes vivants transforment l’énergie rayonnante du Soleil en énergie chimique. C’est une réaction de synthèse : les réactifs sont le dioxyde de carbone et l’eau, les produits sont le glucose et le dioxygène.

2. Pourquoi la photosynthèse est-elle à la base de la majorité des écosystèmes ?

Parce qu’elle permet aux cellules végétales de fabriquer leur propre nourriture, le glucose, qui sert ensuite de source d’énergie et de nutriment pour produire d’autres molécules nécessaires à la vie.

3. Quelle substance capte le rayonnement solaire lors de la photosynthèse ?

La chlorophylle.

4. Donner un exemple de réaction de la photosynthèse?

La réaction de photosynthèse de production du saccharose :
12 CO2 + 11 H2O + énergie → C12 H22 O11 + 12 O2
Gaz carbonique + eau + lumière du soleil → saccharose + oxygène

5. Qu’est-ce que la respiration ?

La respiration est la transformation chimique par laquelle l’énergie contenue dans les sucres est libérée pour effectuer un travail sur les cellules vivantes. C’est une combustion lente du glucose : le comburant est le dioxygène, les produits de la réaction sont le dioxyde de carbone et l’eau.

6. Expliquez pourquoi la respiration et la photosynthèse sont des réactions inverses.

La respiration et la photosynthèse sont des réactions inverses parce que les produits de l’une sont les réactifs de l’autre, et vice versa.