[PDF] Le Sport – Chapitre 4 – La réaction chimique





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Chapitre 5: Réaction chimique - AlloSchool

Une réaction chimique est représentée au niveau atomique par une équation chimique appelée Équation de réaction chimique Exemple Carbone + Dioxygène ! Dioxyde de carbone Cela signi e que le carbone réagit avec le dioxygène pour donner le dioxyde de carbone Prof: Lahcen SELLAK Chapitre 5: Réaction chimique collège Tifnout 2APIC 14 / 14



Chapitre 12 : La réaction chimique - AlloSchool

- La réaction chimique modélise une transformation chimique ; - L’éuation d’une éation symbolise une réaction chimique aussi bien au niveau moléculaire que molaire ; aA + bB cC + dD Exemple : C + O 2 CO 2 - Lorsque des ions interviennent la charge globale des réactifs doit être égale à la charge globale des produits



Chapitre 7 : transformation chimique - Free

La transformation chimique est le passage de son état initial à son état final Exemple : réaction de précipitation des ions cuivre II suivant l’équation bilan : Cu2+ (aq) + 2HO-(aq)-> Cu(OH) 2(s) Les quantités de matière et les conditions initiales sont : n(Cu2+) = 05 mol n(HO-) = 10 mol T =20°C P = 1 bar



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La réaction aboutit à un état à lequel la composition n’évolue plus (les réactifs continuent à interagir en se transformant en produits et les produits continuent à interagir en se transformant en réactifs) c’est l’état d’équilibre chimique

Comment classer les réactions chimiques ?

Pour mieux comprendre le comportement des différentes réactions chimiques, il a fallu les classer selon des critères spécifiques. Une manière traditionnelle de les englober est la suivante: en relation avec l'énergie, la vitesse, le type d'altération, les particules modifiées et la direction.

Comment fonctionne une réaction chimique ?

Lorsqu’on mélange un acide (exemple : solution d’acide chlorhydrique H +; Cl – ), avec une base (exemple : la soude Na + ; OH – ), une réaction chimique L’ion hydrogène H+ réagit avec l’ion hydroxyde HO– pour former de l’eau. Cette réaction dégage également de la chaleur (Voir Ch5-Module 6).

Qu'est-ce que la réaction chimique ?

Les termes de "chimie" et précisément celui de "réaction chimique" font immédiatement penser à des changements, dont nous sommes les témoins quotidiens. Mais tous les phénomènes au cours desquels ont lieu des modifications d'aspect ne sont pas systématiquement des réactions chimiques.

Quels sont les blocs de la classification des réactions chimiques?

RAG : C2, C5, C8 Bloc C : La classification des réactions chimiques Cimie LE RACI CIIS 11 e année page 3.24 Stratégies d’enseignement suggérées En tête Activer les connaissances antérieures des élèves en leur proposant de compléter l’exercice de G l’annexe 10. OU

Le Sport - Chapitre 4 - La réaction chimique

A-Système chimique.

Un système chimique est un ensemble d'espèces chimiques, caractérisé par: la composition chimique (types

d'espèces présentes), les quantités de matière présentes (nombre de moles de chaque espèce)

la température et la pression dans le système, L'état physique des espèces chimiques (solide, liquide, gaz,

solution).

Exemple:

On a une solution d'acide chlorhydrique HCl de concentration C = 1,0 mol.L-1, dans laquelle on a placé de la craie (CaCO3).

Le système évolue, une réaction se produit, et il apparaît un gaz (dioxyde de carbone CO2). La réaction qui a lieu est 2H3O2Cl-CaCO3CO23H2OCa22Cl-B-Évolution d'un système chimique.

La composition chimique d'un système change si il se produit une réaction chimique.

Les quantités de matière des espèces présentes varie, des espèces disparaissent, d'autres apparaissent.

La masse totale et la charge électrique se conservent.

Remarques:

On rappelle les formules permettant de calculer les quantités de matières nmol présentes dans un système chimique.

•espèce pure de massemgd'une espèce chimique de masse moléculaire Mg.mol-1

n=m

M•espèce en solution de concentration Cmol.L-1 et de volume VL n=C×V

•espèce en phase gazeuse, occupant un volume

V, le volume molaire étant Vm n=V

Vm 1/4

Solution acide

( liquide)

Carbonate de calcium

(craie - solide)

Dioxyde de carbone

(gaz)

Solution Ca2+

( liquide)

Dioxyde de carbone

(gaz)

Réaction

Le Sport - Chapitre 4 - La réaction chimique

C-Modélisation d'une réaction chimique.

On modélise une réaction chimique par son équation bilan qui doit être équilibrée pour conserver la matière et les charges électriques. Les réactifs réagissent pour donner des produits. On doit respecter les proportions stoechiométrique lors de la réaction.

Exemple:

La combustion totale du butane (C4H10) dans le dioxygène (O2) produit du dioxyde de carbone (CO2) et de

l'eau (H2O). Écrivons et équilibrons l'équation bilan:2C4H10+1302→8CO2+10H2O.

Les coefficients stoechiométriques sont ajustés de manière à conserver la masse et la charge. Aucun atome ne doit rester

seul ou manquer.

D-Exercices.

Exercices tirés de

•" Chimie, classe de seconde » R. Didier, R. Vento, Armand Colin (1981) •" Physique Chime seconde » Coll. Sirius, Nathan (2004).

Exercice 1.

Ajustez, si nécessaire, les coefficients stoechiométriques des équations bilan suivantes: a)

N2H4lO2gN2gH2Olb) NH3gO2gNOgH2Ol

c)

CaCO3sCaOsCO2gd) FesO2gFe3O4s

e) COgFe3O4sCO2gFel f) CH4gO2CO2gH2Ol g) FesCl2gFeCl3s h) C2H6OlO2gCO2gH2Ol i) ZnsCuaq2Znaq2Cus j) AgaqPO4aq3-Ag3PO4s

k) CusAgaqCuaq2AgsExercice 2: Combustion du kérosène.

Un des constituants du kérosène est le décane

C10H22.

Une lampe à pétrole (kérosène) utilise 100 g de pétrole à l'heure. Quel volume d'air exige le fonctionnement de cette lampe pendant une journée ? Aide: •Écrire l'équation bilan de la combustion. •L'air contient 20% en volume de dioxygène.

Données:

MH=1.0g.mol-1

Vm=22.4L.mol-1Exercice 3: Combustion de l'alcool.

L'éthanol ou alcool éthylique C2H6O brûle dans 2/4 Réactif(s)Produit(s)C4H10 + O2 → CO2 + H20 !2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H20

Le Sport - Chapitre 4 - La réaction chimique

l'oxygène pour donner du dioxyde de carbone et de l'eau. a) Écrire la réaction. b) L'éthanol est un liquide dont la densité par rapport à l'eau est égale à 0.79. Calculer le volume d'air nécessaire à la combustion de 1 L d'alcool.

Données:

MH=1.0g.mol-1Vm=22.4L.mol-1

Exercice 4: Combustion du propane et du butane.

a) Écrire les réactions de combustion complète du propane

C3H8 et du butane C4H10 dans le dioxygène O2.

b) Quel volume d'oxygène faut-il utiliser avec 1 L de propane pour obtenir un mélange explosif ( proportions stoechiométriques) ? c) Même question si on remplace l'oxygène par l'air (20% d'oxygène dans l'air) d) Mêmes questions avec le butane.

Exercice 1 p269 (livre)

Exercice 6 p269 (livre)

3/4

Le Sport - Chapitre 4 - La réaction chimique

E-CORRECTION

a) 1N2H4(l)+1O2(g)→1N2(g)+2H2O(l)b)

2NH3g5

2O2g2NOg3H2Olc) 1CaCO3s1CaOs1CO2g

d) 3Fes2O2gFe3O4s e) 4COg1Fe3O4s4CO2g3Fel f) 1CH4g2O21CO2g2H2Ol g) 2Fes3Cl2g2FeCl3s h)

1C2H6O(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l)i) 1Zns1Cuaq21Znaq21Cus

j) 3Agaq1PO4aq3-1Ag3PO4s k)

1Cus2Agaq

1Cuaq

22AgsExercice 2: Combustion du kérosène.

C10H22+31

2O2→10CO2+11H2O. mdécane=100g,

Mdécane=10×1222×1,0=42g.mol-1, donc ndécane=m

M=2,4mol.

Comme 1 mol de décane réagit avec

31

2mol de O2,

2,4mol de décane réagit avec 31

2×2,4

1=37,2mol

de O2soit un volume V=n×VM=833L de O2. Dans l'air, 20% du volume correspond au dioxygène, il faudra donc 833

0,2=4200L d'air, soit un volume de

4,2m3d'air.

Exercice 3: Combustion de l'alcool.

a) C2H6O+3O2→3H2O+2CO2; b) 1 L d'alcool a une masse malcool=790get une masse molaire nalcool=790

46=17mol. Comme 1 mol d'alcool réagit

avec

3mol de O2, 17 mol d'alcool réagit avec

3×17

1=51molde O2. Cela correspond à

51×22,4=1142L de O2 soit 1142

0,20=5,7m3 d'air.

Exercice 4: Combustion du propane et du butane.

a)C3H8+5O2→3CO2+4H2OC4H10+13

2O2→4CO2+5H2O

b) 1 L de propane correspond à n=1

22,4=4,5×10-2mol

de gaz. Comme 1 mol de propane réagit avec

5mol de

O2 donc

4,5×10-2 réagit avec

5×4,5×10-2

1=0,23mol de O2 soit un volume de

dioxygène

V=0,23×22,4=5,0L.

c) 1 L d'air contient 0,2 L de O2 donc 1×5,0

0,2=25L

d'air contient O2. d) nbutane=4,5×10-2 ; nO2=0,29mol ;

VO2=6,5L ; VAir=33L

Exercice 1 p269 (livre)

Le point essentiel à retenir est que lors d'une réaction chimique, la composition chimique change !

Voir correction dans le livre.

Exercice 6 p269 (livre)

2C8H18+25O2→16CO2+18H2O

2C6H6+15O2→12CO2+6H2O

C7H8+9O2→7CO2+4H2O

2C2H6O+7O2→4CO2+6H2O

C5H12O+8O2→5CO2+6H2O

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