La Chimie
Définitions:
Molécule:
particule neutre composé d’atomes unis par des liaison covalentes
Composé
moléculaire: substances composée de molécules
constitués des atomes de 2 ou plusieurs éléments non métallique
constitués des atomes de 2 ou plusieurs éléments non métallique
Composé
binaire: composé qui contient 2 éléments différents
Molécule
diatomique: molécule formée de 2 atomes (ex: fluor)
Ions
monoatomiques: ions composés d’une seule atome
Ions
polyatomique: ions composé de 2 ou plusieurs atomes non
métalliques différents,
unis par des liaisons covalentes
L’atome:
substance pure, non divisible. Chaque atome possède un nombre de protons
spécifique qui forme les différents éléments.
(ex: Hydrogène: 1 proton
Oxygène: 8 protons)
Dans le
tableau périodique les éléments sont arrangés en ordre selon leur nombre de
proton.
L’atome est
formé de 3 particule sub-atomique qui se placent dans les noyau ou autour du
noyau.
Le noyau:
porte la mass de l’atome
1) Protons
= porte une mass et porte la charge positive
2) Neutrons
= porte une masse et ne porte aucune charge
Le nuage
électronique = ou
les électrons orbitent autour le noyau. Le distance entre le
noyau et
les électrons s’appellent un niveau/couche électronique.
7
niveaux électronique:
1- 2 é 4- 18 é
7- 32 é
2- 8 é 5- 18 é
3- 8 é 6- 32 é
Le modèle Bohr-Rutherford
Symbole
chimique = la 1e ou la 1e et 2e lettre du nom
de l’élément.
O=oxygène Na=sodium
langue
latin ou grecque
8=numéro
atomique=le nombre de protons=nomvre d’électrons dans l’atome neutre
16=masse
atomique=le nombre de neutrons + nombre de protons
il me reste
2 espaces sur la couche périphérique
il y a 6
électrons de valences sur la couche périphérique
Notation de Lewis
- le
symbole chimique entouré des électrons de valence
Famille:
un groupement d’éléments placés verticalement dans le tableau périodique
qui
ont le même nombre d’électrons
de valence
Période:
un groupement d’éléments placés horizontalement dans le tableau
périodique
qui ont le même nombre de
couches
Les liaisons ioniques
Rappel:
à l’état normale un élément/atome ne possède aucune charge. Il y a le
même
nombre d’électrons et protons.
Un ion:
un atome avec un charge. Si un atome reçoit des électrons le
nombre d’électrons
est plus grands que le nombre de
protons = charge négative = anion
Si un atome perd un électron le nombre
de protons est plus grands que le nombre
d’électrons = charge positive = cation
N.B: le
nombre de protons ne change jamais, seulement les électrons qui se
transfèrent
Les charges
opposé s’attirent.
La liaison
ionique est quand il y a un transfert entre un métal (qui donne leurs électrons
de valences et deviennent positif) et un non métaux (qui reçoit des électrons
des métaux et deviennent négatif).
Après le
transfert, les nouveaux ions (cation et anion) s’attirent et cette force
d’attraction forme le composé ionique.
Degré
d’oxydation: est la
charge qu’un atome prend après avoir gagner ou perdre des
électrons
ex: les
alcalins perd l’électron donc degré d’oxydation de 1+; Li+ ,
Na+
Il y a
certaine éléments qui ont plus qu’un degré d’oxydation (chex les éléments de
transitions).
ex: Fe2+
ou Fe3+
Comment former des composé ionique
1) Formule
chimique
2)
Nomenclature de composé ionique
1)
Rappel: un composé ionique est formé d’un métal (cation) et un non-métaux
(anion).
- Dans la
formule chimique on place toujours le métal en premier et le non-métaux en
dernier
- On doit
considéré les degrés d’oxydation des 2 ions
- Les
charges doivent s’annuler
(on doit avoir la même
montant de nég. et pos.)
Qu’est ce
qui arrive quand les degrés d’oxydation s’annulent pas?
2) Rappel :
dans la formule chimique on met le métal premier. Quand on nom le formule
chimique, on dit le non-métaux preier et on ajoute le terminaisn –ure ou –yde.
Fluor
Chlore
Brome
Oxygène
Soufre
Azote
F
Cl
Br
O
S
N
Fluorure
Chlorure
Bromure
Oxyde
Sulfure
Nitrure
F-
Cl-
Br-
O2-
S2-
N3-
Les composé ioniques utilisant des ions
polyatomique
- un ion
polyatomique possède plusieurs (plus qu’un) atome
ex: NO3-
= nitrate
Comment fournir les formules chimique
avec les ions polyatomique
1) Trouvé le degré d’oxydation
2) Annulez les charges
3) Écrire la formule (ajoute un paranthèse quand
c’est nécessaire)
Les propriétés des composé ioniques
La majorité
des composés ioniques sont entre des cations (métaux) et anion (non-métaux).
Dès leur union, les cations et les anions formes des cristaux avec des formes
réguliers et répétitive. L’attraction entre les ions chargés de façon opposé et
très forte. Voici certaines propriétés physiques des ces composés ionique.
- Ils ont
des points de fusion très élévés car ça prend énormement beaucoup
d’énergie pur briser les forces entre les liaisons ioniques.
- Ils sont
des bons conducteurs d’électricité quand ils sont fondus ou dissout
dans l’eau. Ceci est parce que les ions peuvent bouger librement qui leur
permet de porter une charge électrique. Dissout dans l’eau, on appelle ces ions
des électrolytes.
- Dans leur
état solide, les composé ionique ne sont pas de bons conducteurs
électrique parce qu les ions ne sont pas capable de bouger.
Les composé covalentes
Les composé
covalentes sont entre 2 ou plusieurs non-métaux.
Les
non-métaux partagent leurs électrons
de valence pour s’unir.
1) Les noms
des composés moléculaires binaires se terminent par « -yde » ou
« -ure ».
2) En
générale, la formule commence par l’élément situé le plus à gauche dans le
tableau périodique.
3) Dans le
nom, le préfixe indique le nombre d’atomes de chaque élément qui sont présents
dans un molécule. Il existe des préfixes pour les nombre plus grandes, mais
rares sont les composés binaires qui comprennent plus de six atomes d’un
élément.
Mono- 1
Di- 2
Tri- 3
Tetra- 4
Penta- 5
Hexa- 6
Septa- 7
Octa- 8
Nona- 9
Déca- 10
Les propriétés des composés covalentes
Une liaison
covalente est quand les atomes de deux non-métaux se réunissent. Même si les
liaisons entre les atomes à l’intérieur d’une molécule sont puissantes les
forces d’attractions entre les molécules sont faibles. Pour ces raisons les
composés covalentes ont cex caractéristiques :
→ Ils ont
des points de fusion relativement bas, parce que le niveau d’énergie
nécessaire à briser les liens n’est pas très grand.
→ Les
composés covalentes ne conduisent pas de l’électricité n’importe l’état,
car ils ne contiennent pas d’ions (électrons libres).
La théorie atomique (Dalton)
→ toute
matière est composé d’atomes
→ les
atomes ne peuvent pas être ni crées, ni détruits, ou divisés en plus petits
particules
→ tous les
atomes d’un même élément sont identiques en masse et en grandeur,
mais sont
différents en masse et en
grandeur des atomes des autres éléments
→ les
composés formés des atomes de différents éléments sont combinés dans des
proportions fixes (déterminé)
Les équations chimiques et les réactions
chimiques
Les
chimistes sont capable d’écrire les formules chimiques grâce à Antoine
Lavoisier et John Dalton.
La loi de la conservation de la masse
Loi de Lavoisier
Durant un
réaction chimique la masse totale des substances en réaction, les réactifs,
est toujours égales à la masse totale des substances résultantes, les produits.
Comment écrire des équations chimiques?
Ex: 6CO2
+ 6H2O + NRG → C6H12O6 + 6O2
1)
réactifs, 2) me 3) produits
tirs à la gauche donne tirs à la droit
tirs à la gauche donne tirs à la droit
Il y a
trois types d’équation chimiques.
1- Équation
nominative
2- Équation
squelette
3- Équation
chimique balancé ou équilibré
1) La forme
la plus simple d’une équation chimique est l’équation nominative (les
noms).
Ex:
hydrogène + oxygène → eau
-donnent
pas le # d’éléments, de molécules, et de composés
-donnent
pas le composition chimique des réactifs ou produits
2)
L’équation chimique qui donnent les symboles et des formules chimiques
s’appelle équation squelette.
Ex: H2(g)
+ O2(g) → H20(g)
(g) = gazeux
(s) = solide
(l) = liquide
(aq) = aqueux
est ce que
cette équation est en accord
avec la loi de la conservation de la masse?
avec la loi de la conservation de la masse?
NON!!!!!
3) La loi
dit que les réactifs et les produits ont toujours le même nombre d’atomes. Par
conséquent, on écrit des équations chimiques balancés.
Ex: H2
+ O2 → H2O n’est pas balancé
Réactifs Produits
H= 2 atomes H= 2 atomes
O= 2 atomes O= 1 atome
Pour le
balancé il faut ajouter (au bonnes places) des #’s appelés des coéfficients
devant les formules de composés.
Ex: 2H2O
+ O2 → 2H2O
Réactifs Produits
H= 4 atomes H= 4 atomes
O= 2 atomes O= 2 atomes
La classifications des réactions
chimiques
Toutes les
réactions chimiques impliquent une libération ou une absorption d’énergie
(généralement l’énergie thermique).
On peut
classer les changements chimiques et physiques selon qu »il y a un
libération ou absorption d’énergie.
Exothermique: les réactions de libération
d’énergie
ex) une explosion, combustion du carburant
ex) une explosion, combustion du carburant
Endothermique: les réactions d’absorption
d’éergie
ex) l’électrolyse, procédé par la séparation
d’un composé en ses éléments
constitutifs
Les 5 types de réactions chimiques
1. la synthèse
2. la décomposition
3. la déplacement simple
4. la déplacement composé
5. la combustion
1. Il y a synthèse lorsque 2 ou
plusieurs éléments ou composés se combinent pour former un nouveau produit:
A + B → AB 2H2 + O2
→ 2H2O
2. Il y a décomposition lorsqu’un
composé se sépare pour former deux ou plusieurs éléments ou composés:
AB → A + B H2CO3
→ CO2 + H2O
3. Il y a déplacement simple lorsqu’un
élément remplace un autre élément d’un composé:
A + BC → B +
AC
4. Il y a déplacement double quand les
cations de deux différents composés échangent leur place pour former deux
nouveaux composés:
AB + CD →
AD + CB
5. Il y a combustion lorsqu’un
hydrocarbure réagit avec de l’oxygène pour former du dioxyde de carbon et de
l’eau:
ex) C6H12O6
+ 6O2 → 6H2O + 6CO2 + NRG
Les acides et les bases
Les
acides:
Le mot
acide vient du latin acidus qui veut dire « sûr ».
Exemples
d’acides:
1. acide lactique: produit dans les muscles en absence d’oxygène (douleur) ET est un
sous-produit des bactéries dans le lait qui rend sûr.
2. acide borique: produit qu’on met dans les yeux
3. acide citrique: dans les fruits tels que les citrons, orange, etc.
4. acide
acétique: dans la vinaigre
5. acide
chlorydrique: dans l’estomac des animaux
6. acide
sulfurique: dans les battéries de voitures
Certains
acides sont bons pour nous et certains peuvent nous causer des dommages sérieux
ou la mort.
Propriétés des acides
- formes des ions d’H+ dans un volume donné de l’eau (Arrhenius)
- acides forts concentrés brûlent le peau {sensation}
- ont un goûr (citron, lime, vinaigre) {goût}
- au contact le papier tournesol
bleu devient rouge, la phénolytaléine est incolore
{teste avec des indicateurs} - les métaux réactifs (Mg, Zn,
Fe, Al) déplacent l’hydrogène gazeux
{réaction avec métaux} - forme le gaz carbonique {réaction avec carbonates}
- il n’y a pas de réaction {réaction avec clorure d’ammonium}
Les
Bases:
Le mot
alcalin est plûtot utilisé par les chimistes pour identifié un base. Alcalin
vient du mot arabe alcali qui veut dire « cendre d’un
plante »(premier source des bases).
Exemple de
bases:
1. quinine: dans le soda tonique et utilisé comme traitement pur la
malaria
2. lidocaïne: utilisé pour « geler » la bouche par les dentistes
3. hydroxyde de sodium: dans le savon, verre et les nettoyants de tuyeaux
4. hydroxyde de potassium: savons liquides
5. ammoniac: engrais ET solutions de nettoyage
Certains
alcalins sont bons pour nous et certains peuvent nous causer des dommages sérieux
ou la mort.
Propriétés des bases
- les bases ont un goût amer {goût}
- les bases fortes concentrés brûlent la peau {sensation}
- les bases ont un texture glissant {sensation}
- Au contact des bases, le papier tournesol rouge devient bleu; le phénolytaléine est rose {test avec des indicateurs}
- Les bases réagissent avec certains métaux (comme l’Al) et forment de l’hydrogène gazeux {réaction avec des métaux}
- Pas de réaction {réaction avec carbonates}
- Produit l’ammoniac, NH3,
un gaz ayant un odeur caractéristique
{réaction avec chlorure d’ammonium} - Des bases se forment à partir
d’oxydes métalliques
{types d’oxyde réagissent avec l’eau}
Les Indicateurs
La plupart des solutions d’acides
et de bases sont incolores et claires. Alors, on utilise des indicateurs pour
identifier entre l’eau, l’acides et les bases.
Indicateurs: un produit chimique qui change de
couleur quand la concentration de H+(aq) et de OH-(aq)
change.
Exemples:
Le papier tournesol bleu (change à
rouge en presence de l’acide).
Le papier tournesol rouge (change à bleu en
presence de la base).
La phénol change à rose en presence d’un base.
L’échelle pH
·
Une
autre façon d’identifier une solution alcaline d’une solution acide.
·
L’échelle
pH nous permet aussi de déterminer la concentration ([]) de H+
·
Si
la [H+] est de 101- (0,1) le pH de la solution est 1.
·
Si
la [H+] est de 102- (0,01) le pH de la solution est 2.
·
Etc.
·
L’échelle
passe de 0-14
 |
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