Quels sont les différents types de chimie ?
Les principales divisions de la chimie sont la chimie analytique, la chimie inorganique, la chimie organique et la chimie physique.
Quel est ce que la chimie ?
La chimie s'intéresse à la composition de toutes les substances qui forment notre univers, à leurs propriétés et à leurs transformations.
Les chimistes cherchent à mieux comprendre comment notre monde fonctionne.Quel est le rôle de chimie ?
Cette science a révolutionné la fabrication des médicaments, des vêtements, des cosmétiques, mais aussi la diffusion de l'énergie et la production d'appareils technologiques.
Omniprésente dans notre vie quotidienne, il est essentiel de mieux la connaître, pour mieux l'utiliser.- Chimie organique, chimie analytique, biochimie, astrochimie…
la biochimie, quant à elle, étudie les réactions qui impliquent des milieux ou des objets biologiques (cellules, protéines, etc.) ; l'astrochimie se concentre sur les éléments chimiques que l'on trouve dans l'univers lointain.7 sept. 2019
COURS DE CHIMIE ORGANIQUE
ALGEBRE LINEAIRE Cours et exercices
Notes de cours
Algèbre linéaire
Chapitre 2
Alg`ebre linéaire 1
Cours – Algèbre linéairepdf
L'algèbre linéaire pour tout le monde
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Chimiepour lesTechniquesbiologiquesChimiedu milieu aqueuxMIREILLE GUAYAvant-propos xixRemerciements xxiiiCHAPITRE 1 - Chimie quantitative et préparation de solutions1.
1) DÉFINITIONS GÉNÉRALES 21.1.1 Solution, soluté et solvant 21.1.2 Grandeurs extensive et intensive 51.1.3 Multiples et sous-multiples usuels en science 61.
2) GRANDEURS CARACTÉRISANT UNE SUBSTANCE PURE . 71.2.1 Masse volumique 9A. Identification d'une substance 10B.Mesure précise d'un volume 121.2.2 Densité 121.2.3 Quantité de matière . 15A.
Calcul d'une quantité de matière pour un ion 16B. Calcul d'une quantité de matière pour un composé hydraté 191.2.4 Équivalent . 20A. Définitions de l'équivalent pour quelques propriétés chimiques 20B. Exemples de nombre d'équivalents par mole . 21C.Calcul du nombre d'équivalents dans un échantillon de substance . 22Table des matièresviii Chimie du milieu aqueux1.2.5 Composition élémentaire ou pourcentage massique des éléments 22A.
Calcul d'une composition élémentaire à partir de la formule 23B.Détermination d'une formule à partir de la composition élémentaire 251.2.6 Degré de pureté des substances chimiques commerciales 261.
3) GRANDEURS CARACTÉRISANT LES SOLUTIONS 281.3.1 Définition générale de la concentration 291.3.2 Masse volumique et densité 301.3.3 Fraction massique et pourcentage poids/poids ou pourcentage massique 31A.
Calcul d'une masse de soluté à partir du pourcentage massique 32B. Application à une solution contenant plusieurs solutés 34C. Propriété des fractions massiques et des pourcentages massiques 36D.Pourcentage massique d'un ion du soluté 371.3.4 Fraction volumique et pourcentage volume/volume 391.3.5 Concentration massique et pourcentage poids/volume . 391.3.6 Concentration de quantité de matière ou concentration 41A.
Calcul de la concentration à partir de la masse de soluté et du volume de solution 44B.Calcul de la concentration à partir des grandeurs physiques de la solution 441.3.7 Normalité . 491.3.8 Molalité 521.3.9 Fraction molaire 541.
4) PRÉPARATION DE SOLUTIONS . 541.4.1 Qualité de l'eau de laboratoire . 541.4.2 Verrerie de précision . 55A. fiole jaugée et incertitude sur la verrerie 55B.
Pipettes volumétriques 57C. Pipettes sérologiques . 58D. Pipettes graduées et burettes 58E. Autres instruments de mesure de volume 581.4.3 Préparation par pesée du soluté 59A. Masse à peser pour obtenir une concentration de quantité de matière 60B. Masse à peser pour obtenir un pourcentage massique . 62C.Masse à peser pour obtenir une concentration massique 631.4.4 Préparation par dilution d'une solution mère . 63A.
Méthode de calcul 63B. Calcul de volumes de solution mère 66C. Calcul du volume maximal de solution diluée possible . 66D.Adaptation aux autres grandeurs de concentration 681.4.5 Rapport de dilution et dilutions successives 69A.
Rapport de dilution et dilutions simples 69B. Dilutions successives . 71Table des matières ix1.5) STOECHIOMÉTRIE . 721.5.1 Loi des proportions définies 731.5.2 Rapports stoechiométriques 731.5.3 Calculs à partir des rapports stoechiométriques 74A.
Calcul d'une masse de réactif 75B.Calcul à partir des concentrations de quantité de matière . 75RÉSUMÉ 78AUTO-ÉVALUATION 78MOTS-CLÉS . 82POUR EN SAVOIR PLUS SURLa sécurité et les substances gazeuses et volatiles 14La spéciation chimique 24Les consignes de sécurité pour la dilution des acides et des bases concentrés 69CHAPITRE 2 - Acides, bases, sels et mesure du pH2.
1) LOI D'ACTION DE MASSE ET PRINCIPE DE LE CHATELIER 842.1.1 Rappel de la loi d'action de masse 84A.
Expression de la loi en solution aqueuse 84B. Expression de la loi en phase gazeuse 86C.Valeurs de constantes d'équilibre 872.1.2 Démarche logique appliquée aux équilibres chimiques . 882.1.3 Calcul des concentrations à l'équilibre 892.1.4 Calcul de constante d'équilibre 942.1.5 Détermination du sens de la réaction . 972.1.6 Principe de Le Chatelier 1002.
2) NOTIONS GÉNÉRALES SUR LES ACIDES ET LES BASES 1042.2.1 Définitions 105A. Acide 105B. Base 106C.Substance amphotère . 1112.2.2 Constats expérimentaux 1122.2.3 Constantes d'acidité, de basicité et force des acides et des bases 113A.
Constante d'acidité, Ka, et force relative des acides 113B. Distinction entre acide fort et acide faible 115C. Polyacides 116D. Constante de basicité, Kb118E. Distinction entre base forte et base faible 119F.Bases ayant plus d'un groupe hydroxyde ou plus d'un atome d'azote 120x Chimie du milieu aqueux2.2.4 Concept d'acide et de base conjugués 1202.2.5 Relation entre les constantes d'espèces conjuguées . 1262.
3) MESURE EXPÉRIMENTALE DU pH 1282.3.1 Définitions et échelle de pH 128A. Définition de l'opérateur " p » 128B. Mesure du pH 129C. Échelle de pH 130D.Utilisation de la calculatrice 1312.3.2 Description du pHmètre 1322.3.3 Utilisation et entretien du pHmètre 135A. Étalonnage du pHmètre et mesure du pH 135B.
Entretien des électrodes 1362.4) MESURES ET CALCUL DU pH DE SOLUTIONS D'ACIDEOU DE BASE 1372.4.1 Constats expérimentaux 137A.
Précision des mesures 137B.Prévision du pH de la solution . 1382.4.2 Démarche logique pour le calcul du pH 1392.4.3 Solution concentrée à 0,050 mol/l en chlorure d'hydrogène, HCl . 1402.4.4 Solution concentrée à 0,050 mol/l en acide éthanoïque, CH3COOH 1432.4.5 Solution concentrée à 0,050 mol/l en hydroxyde de sodium, NaOH 1462.4.6 Solution concentrée à 0,050 mol/l en benzylamine, C6H5CH2NH21492.4.7 Repères pour le calcul du pH 1502.
5) SOLUTIONS DE SELS DANS L'EAU . 1522.5.1 Notions d'ion spectateur et d'ion amphotère 153A.
Ion spectateur 153B.Ion amphotère 1542.5.2 Démarche logique pour le calcul du pH d'un sel dans l'eau 1552.5.3 Exemples de solutions de sels dans l'eau . 156A.
Solution concentrée à 0,050 mol/l en NH4Cl 156B. Solution concentrée à 0,050 mol/l en éthanoate de sodium, NaCH3COO . . 159C.Solution concentrée à 0,050 mol/l en NaHCO3159RÉSUMÉ 163AUTO-ÉVALUATION 166MOTS-CLÉS . 168Table des matières xiPOUR EN SAVOIR PLUS SURLa résolution d'équation du deuxième degré dans les équilibres chimiques . 92Le rôle des étapes réversibles et irréversibles dans le métabolisme 102L'évaluation du Kade H2O et du Kade l'ion H3O117La relation entre le Kaet le Kbde deux espèces conjuguées 127La relation entre l'acidité des sols et la croissance des végétaux 133Le caractère corrosif des acides et des bases 148Le calcul du pH d'une solution d'ion amphotère . 160CHAPITRE 3 - Modification et maintien du pH3.
1) MODIFICATION DU pH PAR ADDITION D'ACIDE OU DE BASE . 1703.1. 1) Réactions acidobasiques 1703.1.2 Exemples de modification du pH . 174A.Réaction entre 10,00 ml de solution concentrée à 0,050 mol/l en NaOH mlet 4,50 ml de solution concentrée à 0,100 mol/l en HCl 175B.
Réaction entre 10,00 ml de solution concentrée à 0,050 mol/l en NaCH3COOet 2,50 ml de solution concentrée à 0,200 mol/l en HCl . 178C.
Réaction entre 10,00 ml de solution concentrée à 0,050 mol/l en NaHCO3et 5,00 ml de solution concentrée à 0,100 mol/l en NaOH 181D.
Réaction entre 10,0 ml de solution concentrée à 0,050 mol/l en NaHCO3et 5,0 ml de solution concentrée à 0,100 mol/l en HCl 1833.
2) MAINTIEN DU pH D'UNE SOLUTION . 1863.2.1 Observations expérimentales de l'effet tampon 1863.2.2 Constitution et propriétés d'une solution tampon 1873.2.3 Calcul du pH d'une solution tampon . 189A.
Solution d'ammoniac et de chlorure d'ammonium . 190B. Solution d'éthanoate de sodium et d'acide éthanoïque . 190C.Expression de Henderson-Hasselbach 1933.2.3 Modes de préparation d'une solution tampon 198A.
Addition d'un sel à une solution d'acide faible 200B. Mélange de deux solutions, l'une d'acide, H2PO4, et l'autre desa base conjuguée, HPO42?. 202C. Préparation d'une solution tampon par neutralisation partielle d'un acide faible . 204D. Préparation d'une solution tampon par neutralisation partielle d'une base faible . 210E.Utilisation des tableaux disponibles dans des ouvrages de référence 212xii Chimie du milieu aqueux3.
3) TITRAGES 2143.3.1 Déroulement d'un titrage 214A. Première partie du titrage 215B. Point équivalent et point de demi-équivalence 215C.Troisième partie d'un titrage 2163.3.2 Utilisation du point équivalent d'un titrage 216A.
Calcul d'une concentration à partir des volumes de solutions 216B.Calcul de la concentration à partir de la masse d'un des réactifs 217C. Évaluation du volume au point équivalent . 2183.3.3 Courbes de titrage 220A.
Titrage d'un acide fort par une base forte 221B. Influence des concentrations initiales 223C. Influence de la force de l'acide ou de la base 224D. Courbe de titrage d'un ion dibasique 2283.4) DÉTERMINATION EXPÉRIMENTALE DU POINT ÉQUIVALENT 2333.4.1 Utilisation des courbes de titrage 233A.
Méthode des cercles 233B. Méthode du quadrilatère . 235C.Précision de la détermination du point équivalent . 2353.4.2 Utilisation d'indicateurs colorés 237A.
Caractéristiques des principaux indicateurs colorés disponibles 237B. Comportement d'un indicateur coloré lors d'un titrage 239C. Choix d'un indicateur pour un titrage 239D.Papier indicateur de pH . 243RÉSUMÉ 245AUTO-ÉVALUATION 246MOTS-CLÉS . 250POUR EN SAVOIR PLUS SURLa constante d'équilibre d'une réaction acidobasique 173Les systèmes tampons du sang 196Les activités enzymatiques comme symptômes de maladies 208Les anthocyanes, la couleur des fleurs et le chou rouge . 243Table des matières xiiiCHAPITRE 4 - Équilibres de dissociation des composés peu solubles4.
1) DISSOCIATION DES COMPOSÉS PEU SOLUBLES 2524.1.1 Distinction entre composés solubles et composés peu solubles . 252A.
Familles de composés solubles et de composés peu solubles 252B. Dissociation dans l'eau 254C.Solubilité 2574.1.2 Constante d'équilibre de dissociation ou produit de solubilité 2574.1.3 Expression de la solubilité dans l'eau pure 260A.
Solubilité d'un composé formé de deux ions . 260B. Composé comprenant plus de deux ions 262C. Comparaison de la solubilité de deux ou plusieurs composés 264D.Calcul du produit de solubilité à partir des mesures de concentrations à l'équilibre 2654.1.4 Diminution de la solubilité en présence d'ions, effet d'ion commun . 268A.
Exemple du difluorure de calcium en présence d'ion calcium 269B. Condition de simplification des calculs . 269C. Exemple du sulfate de baryum, BaSO4, dans une solution de sulfate de disodium . 2714.2) PHÉNOMÈNE DE PRÉCIPITATION . 2744.2.1 Conditions qualitatives pour une précipitation 2744.2.2 Conditions quantitatives de précipitation et produit ionique de l'état initial 276A.
Comparaison entre le produit ionique initial et le produit de solubilité . 277B. Application à l'exemple du bis(trioxoiodate) de cuivre . 277C.Application à un mélange de deux solutions . 2794.2.3 Calcul de la quantité limite donnant naissance à la précipitation 2814.
3) TITRAGE PAR PRÉCIPITATION . 2824.3.1 Titrage des halogénures par précipitation, dit méthode de Mohr 282A.
Déroulement du titrage 283B. Étalonnage de la solution de AgNO3285C. Calcul de la concentration en chlorure dans une solution aqueuse 286D. Calcul de la teneur en chlorure et en eau d'un composé solide hydraté . 286E.Composition d'un mélange de KCl et de NaCl 2884.3.2 Validation de la méthode de Mohr 290A.
Précipitation immédiate 291B. Précipitation totale au point équivalent 291C.Précipitation de l'indicateur coloré . 2924.3.3 Dosage par gravimétrie 294xiv Chimie du milieu aqueux4.4 ÉQUILIBRES DE FORMATION ET DE DISSOCIATIONDE COMPLEXES 2954.4.1 Formation de complexes 295A.
Principaux ligands . 295B.Tendance des cations à former des complexes 2964.4.2 Constantes d'équilibre des réactions de complexation 2984.4.3 Influence de la formation de complexes sur la solubilité d'un composé . 2994.4.4 Propriétés acides des ions complexes hydratés 3024.
5) PRÉCIPITATION ET SOLUBILISATION DANSLE DOMAINE BIOLOGIQUE 3044.5.1) Formation des grottes en région calcaire 3044.5.2 Résistance des lacs aux précipitations acides 3074.5.3 Effet des pluies acides sur la concentration en métaux toxiqueset en aluminium dans l'eau 309A.
Solubilisation des sulfures 309B. Calcul appliqué au sulfure de cadmium 310C.Solubilisation de l'aluminium 310RÉSUMÉ 313AUTO-ÉVALUATION 314MOTS-CLÉS . 317POUR EN SAVOIR PLUS SURLa pollution des eaux douces par les nitrates 254Les calculs urinaires, l'alimentation et le pH de l'urine . 267Les ions complexes et l'extraction d'or 297La toxicité de l'aluminium pour la vie aquatique 312CHAPITRE 5 - Oxydoréduction en solution aqueuse5.
1) DÉFINITIONS FONDAMENTALES 3205.1.1 Oxydation et réduction, réducteur et oxydant . 320A.
Oxydation, réduction et degré d'oxydation . 320B. Réducteur et oxydant 322C.Demi-réaction d'oxydation ou de réduction 3245.1.2 Couple oxydant/réducteur 324Table des matières xv5.
2) FORCE DES OXYDANTS ET DES RÉDUCTEURS . 3255.2.1 Potentiel normal de réduction 325A.
Définition 326B. Valeurs des potentiels normaux de réduction 326C. Utilisation des valeurs de potentiel . 328D.Exemple de l'oxydation des sels de chrome, Cr (III) 3295.2.2 Constitution des piles et mesure des potentiels normaux d'oxydoréduction 332A.
Fonctionnement d'une pile dans les conditions standards 334B. Force électromotrice d'une pile aux conditions standards 335C.Caractère additif des f.e.m. de piles 3365.2.3 Équation de Nernst et piles dans des conditions non standards 338A. Équation de Nernst . 338B.
Application de l'équation de Nernst à quelques piles non standards 339C. Mesure d'ion chlorure en solution et du Kpsde AgCl 344D.Principe des mesures potentiométriques 3455.2.4 Équation de Nernst et énergie d'une réaction d'oxydoréduction 348A.
Relation entre la f.e.m., la constante d'équilibre et l'énergied'une réaction 348B. Application à l'étude d'une réaction biochimique 350C.Application à l'étude des équilibres d'oxydoréduction 3525.3 ÉQUILIBRAGE DES RÉACTIONS D'OXYDORÉDUCTIONSPAR DEMI-RÉACTION . 3545.3.1 Étapes préparatoires . 3545.3.2 Étapes d'équilibrage de chaque demi-réaction . 3565.3.3 Réunion des deux demi-réactions 3585.
4) TITRAGE PAR OXYDORÉDUCTION 3595.4.1 Caractéristiques des titrages par oxydoréduction 3595.4.2 Titrage de la vitamine C par le diiode . 361A.
Première étape du titrage 361B. Oxydation de la vitamine C 363C. Titrage de l'excès de diiode . 363D.Calcul de la concentration en vitamine C 363RÉSUMÉ 366AUTO-ÉVALUATION 367MOTS-CLÉS . 370POUR EN SAVOIR PLUS SURLa pollution par l'arsenic au bengale occidental . 331La vitamine C et le scorbut . 365xvi Chimie du milieu aqueuxCHAPITRE 6 - Propriétés physiques et colligatives des solutions6.
1) MÉLANGES GAZEUX 3726.1.1 Rappels des principales lois régissant le comportement des gaz 373A.
Observations expérimentales 373B. Loi des gaz parfaits 374C.Volume molaire d'un gaz dans les conditions normales de températureet de pression (TPN) . 375D.
Application de la loi des gaz parfaits 3756.1.2 Pressions partielles et loi de Dalton 378A.
Définitions, observations expérimentales et démonstration de la loi de Dalton 378B.Relation entre la pression partielle, la fraction molaire et lepourcentage volumique, % V/V . 381C.
Application des pressions partielles à la variation de pression totaleau cours d'une réaction 386D.
Pression partielle sous l'eau 3906.1.3 Effet de la pression sur la solubilité des gaz, loi de Henry . 393A.
Observations expérimentales et énoncé de la loi de Henry . 393B. Loi de Henry, pression totale et pressions partielles 396C. Application de la loi de Henry au dioxyde de carbone . 3966.2) PRESSION OSMOTIQUE 4026.2.1 Observations et définition de la pression osmotique 402A.
Observations expérimentales 402B. Définition de la pression osmotique 405C.Autres observations . 4056.2.2 Calcul de la pression osmotique 4066.2.3 Solutions isotonique et isoosmotique . 4136.2.4 Coefficient de Van T'Hoff et phénomènes d'ionisation ou de dissociation 4196.2.5 Applications de la pression osmotique et de l'osmose 422A.
Détermination d'une masse molaire par la mesure de pression osmotique . 422B. Purification de protéines par dialyse 4246.3) LOIS DE RAOULT 4266.3.1 Diagrammes de phase d'une substance pure 4266.3.2 Diagramme de phases d'une solution aqueuse 4286.3.3 Température de congélation 429A.
Application au calcul de la salinité des eaux 430B.Application à la détermination de la pression osmotique 4366.3.4 Température d'ébullition 438A.
Application au calcul de la température d'ébullition de l'eau de mer 439B.Application au calcul de la masse d'antigel d'un liquide de refroidissement 440Table des matières xvii6.3.5 Pression de vapeur pour un mélange de solvant volatil et de soluténon volatil 4426.3.6 Loi de Raoult sur la pression de vapeur d'un mélange de deuxsubstances volatiles 448A.
Observations expérimentales et énoncé de la loi de Raoult 448B. Représentation graphique de la Loi de Raoult 451C. Composition de la vapeur 453D.Solutions non idéales 458RÉSUMÉ 460AUTO-ÉVALUATION 461MOTS-CLÉS . 466POUR EN SAVOIR PLUS SURLe transport du dioxygène par l'hémoglobine des globules rouges 383Des lacs meurtriers dans les régions volcaniques . 400L'adaptation des animaux aquatiques aux variations osmotiques de leur milieu 412Les rôles respectifs de la pression osmotique et de la pression hydrostatiquedans l'oedème 417La survie de quelques animaux à la congélation 434La composition de l'haleine comme outil de diagnostic mé