Chimie des Réactions (Ch1ChiGenRe)

Objectifs :

La chimie est une science expérimentale qui étudie les substances, leurs propriétés et leurs transformations.

Le cours de chimie générale des réactions aborde les aspects généraux de la réaction chimique : classification des réactions, aspect quantitatif, équilibre, cinétique, thermochimie et thermodynamique. Il passe en revue les différentes classes de réactions équilibrées : acide-base, oxydo-réduction, précipitation et complexation.

    

Compétences :

connaissances scientifiques et rigueur
Capacité de compréhension face à un problème
Expression orale
Expression orale

Prérequis :

Contenu du cours :

Chapitre 1 : Réactivité chimique

Réactions redox - Nombres d'oxydations et pondération des réactions redox - Réactions de combinaison - Réactions de décomposition - Réactions de substitution - Réactions de double déplacement - Réactivité relative des métaux  et non-métaux - Oxydes acides et basiques - Oxacides

Chapitre 2 : Aspects quantitatifs

Mole et nombre d'Avogadro - Coefficients stoechiométriques dans les équations chimiques - Bilan stoechiométrique - Réactif limitant - Rendement d'une réaction

Chapitre 3 : Aspects quantitatifs en solution

Solutions - Molarité - Réactions en solution - Réactions de précipitation  - Règles de solubilité - Réactions acide-base - Réaction d'oxydoréduction - Titrages

Chapitre 4 : Aspects quantitatifs en phase gazeuse

Loi des gaz parfaits et équations chimiques

Chapitre 5 : Thermochimie

Première loi de la thermodynamique - Travail et chaleur - Energie interne - Enthalpie - Réactions exothermiques et endothermiques - Chaleurs de combustion - Chaleurs de formation - Chaleurs de liaisons - Loi de Hess - Capacité calorifique - calorimétrie

Chapitre 6 : Vitesse des réactions

Vitesses des réactions - Vitesses initiales - Réactions d'ordre un - Réactions d'ordre deux - Mécanismes réactionnels - Etape déterminante de vitesse - Energie d'activation - Equation d'Arrhenius - Catalyse

Chapitre 7 : Equilibre chimique

Equilibre dynamique - Constante d'équilibre -  Bilans de matière de réactions équilibrées - Quotient réactionnel - Principe de Le Chatelier - Influence de la température

Chapitre 8 : Acides et bases 1

Définitions - Produit ionique de l'eau - Acides forts et faibles - Relation structure/acidité -  Constante d'acidité Ka et force d'un acide - Bases fortes et faibles - Constante de basicité - Paires acide-base conjuguées - Calcul de pH de solutions d'acides, de bases, de sels - Acides et bases de Lewis

Chapitre 9 : Acides et bases 2

Mélanges tampons et équation de Henderson-Hasselbalch - Indicateurs de pH - Titrage d'acide et de base - Courbe de titrage - Equivalence et demi équivalence - Acides polyprotiques - Titrage des acides polyprotiques et de leurs sels.

Chapitre 10 : Solubilité et réactions de précipitation

Produits de solubilité - Effet d'ion commun - Réactions de complexation et Influence sur la solubilité - Quotient réactionnel - Précipitation sélective - Séparation des sulfures - Séparation des hydroxydes - Hydroxydes amphotères

Chapitre 11 : Réactions d'oxydo-réduction

Etages d'oxydation - Réactions rédox - Demi-réactions - Equilibrage des équations qui décrivent les réactions rédox en milieux acide et basique - Intervention des réactions rédox en chimie analytique - Phénomènes de corrosion

Chapitre 12 : Entropie et énergie libre

Spontanéité des réactions - Deuxième loi de la thermodynamique - Entropie et désordre - Variations d'entropie des réactions - Variation d'enthalpie libre - Relation entre la variation d'enthalpie libre dans les conditions standard et non standard - Energies libres de formation - Equation de van't Hoff - Equation de Clapeyron-Clausius

Chapitre 13 : Electrochimie

Réactions chimiques induites par un courant électrique - Piles électrochimiques - Schémas des piles - Equation de Nernst - Potentiels standard des demi-réactions - Force électromotrice et travail - Dosage potentiométrique - L'électrolyse à l'échelle industrielle - Batteries d'accumulateurs

    

Méthode d'enseignement :

Exposés

Exercices (travaux dirigés)    

Lectures recommandées :

Mc QUARRIE, ROCK

Chimie générale, De Boeck Université, 1993

Méthode d'évaluation :

Evaluation continue

Examen écrit