Chimie des solutions

CHIMIE DES SOLUTIONs

1.03B

Enseignant : Béatrice George

Beatrice.georges@univ-lorraine.fr

P.Grecias T1 et T2 Chimie BCPST-VETO

LES EQUILIBRES CHIMIQUES

1. Rappels

Deux niveaux de description

— Niveau microscopique : celui des particules réelles, non observables directement

— Niveau macroscopique : celui de l’observable et du mesurable à notre échelle.

L’atome

1x10-10m

Electriquement neutre → Nb protons = nb d’électrons

N neutrons (0) et Z protons (+) Z électrons (-) gravitent autour du noyau

Rayon noyaux ≈ 1x10^-15m

Rayon atome ≈ 1x10^-10m

A = nombre de masse (Z +N )

Isotope : meme Z mais A différent 1H1, 2H1, 3H1

Les atomes peuvent d’associer pour former des molécules = plusieurs atomes étroitement liées entre eux par liaisons covalentes par mise en commun d’électron

Corps simple : Association d’un seul type d’atome 

Corps composé (H2O) : association d’atomes de différentes natures  

Corps pur et mélange :

Corps pur : un seul type de composé chimique, corps simple ou composé (H2o, N2)

Mélange : constitué au minimum de deux corps pur  

Si une seule phase → mélange homogène (exemple H2O + Ch3Oh)

Si 2 phases → mélange hétérogène (ex H2O/huile)

Composé gazeux : un gaz composé d’un seul type de molécules N2 par exemple est un corps pur

L’air est composé de diazote, dioxygène, gaz nobles et dioxyde de carbone, c’est un mélange gazeux.

1. Atomes et molécules

Définition

— Quantité de matière d’un composé (n) = nombre de mol de ce composé

n = m /M

La mole est la quantité de matière d’un système contenant autant d’entités élémentaires qu’il y a d’atomes dans 12g de carbone 12 12C

— Masse molaire atomiques (ou masse atomique)

C’est la masse d’une mole d’atome (g/mol)

Chlore : 35C : 75.5% 37Cl : 24.5%

M = 35x0.755+37x0.245 = 35.5g/mol        

— Masse molaire 

C’est la masse d’une mole de molecule, elle se calcule en additionnant les masses molaires atomiques des différents atomes qui la composent

Na = constance d’Avogadro = 6.02x10^23 mol^-1

— Masse volumique 

La masse volumique est la masse de l’unité de volume d’un composé. Masse de substance/volume

ρ = masse/volume en kg.m^-3

Unités usuelles : g.com^-3 ou kg.L^-1 pour les espèces condensées, pour les gaz G.L^-1

— Densité

Rapport de la masse volumique de la substance/masse volumique de référence.

Pour le sliquides et solides la référence est l’eau 1kg/L

Pour les gaz la référence est l’air

— Ion 

Espèce chimique possédant une charge électrique formée à partir d’atome(s) possédant un excès ou un défaut d’électrons.

Si charge (+) → cation

Si charge (-) → anion

— Pourcentage massique % X = (masse de l’élément X / masse totale de l’échantillon) x100

— Pourcentage volumique = pareil mais avec Volume

— Pureté de l’échantillon = masse de la substance/masse totale) x100

— Solution : mélange homogène d’au moins deux (ou +) constituants

— Soluté : constituant en faible quantité

— Solvant : constituant en grande quantité

— Concentration : moles de soluté (n) / Volume de la solution (L) → mol/L

— Concentration massique :   Cm = m/V → g/L

— Normalité : nombre d’équivalent de H30+ (acide/base) ou nombre d’électrons (oxydoréduction) par litre de solution symbole N  

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