[PDF] Biologie cellulaire. Exercices et méthodes

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Pascal Laurent

Professeur chargé de cours à la Faculté

de Médecine de l'Université Libre de Bruxelles

Nathalie Warzée

Assistante pédagogique à la Faculté de Médecine de l'Université Libre de Bruxelles 2 e

édition

Danielle Baeyens-Volant

Professeure émérite de la Faculté de Médecine de l'Université Libre de Bruxelles

EXERCICES ET MÉTHODES DE

TOUT EN FICHES

CHIMIE

GÉNÉRALE

P001-400_9782100800551_5e.indd 129/07/2019 15:45

© Dunod, 2014

5 rue Laromiguière, 75005 Paris

www.dunod.com

ISBN 978-2-10-070528-9

© Dunod, 2015, 2019

11, rue Paul Bert, 92240 Malakoff

www.dunod.com

ISBN 978-2-10-080055-1

© Dunod, 2014

5 rue Laromiguière, 75005 Paris

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ISBN 978-2-10-070528-9

Illustration de couverture?:

bahrialtay © fotolia.com P001-400_9782100800551_5e.indd 229/07/2019 15:45 © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit. 3

Remerciements 6

1 Fondements et prérequis en chimie 7

QCM

Vrai ou faux

Exercices

Schéma de synthèse : Les fondements et prérequis en chimie ........................61

2 L'atome 63

QCM

Vrai ou faux

Exercices

Schéma de synthèse : L'atome

3 La molécule 102

QCM

Exercices

Exercices

Schéma de synthèse : La molécule

4 La géométrie moléculaire 140

QCM

Vrai ou faux

Exercices

Schéma de synthèse : La géométrie moléculaire

5 Les états de la matière 182

QCM

Exercices

Exercices

Schéma de synthèse : Les états de la matière

6 La thermodynamique 249

QCM

Vrai ou faux

Exercices

Schéma de synthèse : La thermodynamique

7 La cinétique chimique 314

QCM

Vrai ou faux

Exercices

Schéma de synthèse : La cinétique chimique

8 Tables de constantes 387

Bibliographie 397

Index 398

Remerciements 6

Table des matières

P001-400_9782100800551_5e.indd 329/07/2019 15:45 4

Des rappels de cours sous forme de � ches

7 chapitres

et leurs mots-clés

Comment utiliser

102

MOTS-CLÉS

forces d'attraction et de répulsion

énergie potentielle

méthode de Lewis liaisons ioniques liaisons covalentes liaisons polaires liaisons de coordination règle de l'octet

édi? ces polyatomiques

électronégativité

% de caractère ionique charge formelle formes limites hybrides de résonance radicaux libres

énergie et longueur

de liaison

La molécule

La molécule est la plus petite quantité de matière qui se conserve lors de change- ments physiques, observables à l'échelle macroscopique.

Exemple : H

2

O(l) H

2 O(g) Lors de la vaporisation, l'eau liquide se transforme en vapeur d'eau mais la molécule reste constituée, dans les deux états, de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Il n'y a pas de changement à l'échelle microscopique tandis qu'à l'échelle macroscopique, le changement d'état est tout à fait perceptible. Dans le cas des molécules, les interactions interatomiques conduisent les atomes à s'associer en formant des liaisons chimiques. 3

Retrouvez sur dunod.com des

compléments d'information signalés dans l'ouvrage par WWW 105

Vrai ou faux ?

QCM

Fiches

3. La molécule

Exercices

+HHHHouHH

Molécule de H2

+FFFFFFou

Molécule de F2

liaison covalentenormale liaison covalentecoordinativeliaisoncomplexe s +OH

HHOHHou

H OHH H

Le concept de charge formelle

chargeformelle(CF)

Fiche 3

104
Ce sont les électrons de valence qui jouent un rôle fondamental dans la formation des liaisons chimiques; celle-ci repose sur des concepts relevant de la mécanique quan- tique.La formation des liaisons peut être abordée par une méthode plus simple, appelée Méthode deLewis. GilbertLewis fut, avecLinus Pauling, un des pionniers dans la description et la compréhension des liaisons chimiques.

Fiche 2

Méthode de?Lewis

PourLewis, le symbole chimique d'un atome représente le noyau et les électrons internes.Les électrons de valence sont indiqués par des points. Au-delà de 4 points, les électrons additionnels établissent des doublets.

Les atomes de la 2

e période sont ainsi représentés:

IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAVIIIA

Pour comprendre la formation de liaisonsdans les composés chimiques, deux cas précis sont envisagés: -lorsqu'un métal s'associe à un non-métal, les électrons de valence passent du métal vers le non-métal de manière à ce que chaque atome atteigne la conguration électronique d'un gaz noble avec, comme corollaire, la formation de cations et d'anions.

Exemple:

[Ne] 3s 1[Ne] 3s 2 3p 5[Ne][Ar] ++ClClNa Na+

Configuration

électronique

Les ions formés au cours de cette réaction portent des charges de signe opposé et s'attirent pour former des paires d'ions. Dans le solide, ces paires d'ions s'attirent à leur tour jusqu'à ce que les forces d'attraction et de répulsion s'équilibrent.L'ensemble de

ces interactions constitue un amas d'ions rangés de façon régulière, où les cations et les

anions sont disposés en alternance.Les forces résultantes qui maintiennent ces cations au voisinage des anions sont appelées liaisons ioniques et l'assemblage solide structuré définit un cristal ionique.

La réaction qui se produit s'écrit:

2 Na(s) +Cl

2 (g) 2 NaCl(s) La formation des liaisons ioniques s'accompagne également d'une diminution d'énergie potentielle estimée, pour la formation de NaCl(s), à 411kJmol -1 . Cette valeur d'énergie

peut être calculée grâce à l'analyse d'un processus hypothétique en plusieurs étapes,

appelé cycle de Born-Haber. Ce cycle ne sera pas décrit dans cet ouvrage. -lorsque deux non-métaux s'associent entre eux, les atomes partagent un ou plusieurs doublets d'électrons de valence et créent des liaisons covalentes. Chaque atome cherche à acquérir la conguration du gaz noble de sa période. Comme les atomes des groupes principaux acquièrent en général une conguration électronique externe qui comporte

huit électrons, ils obéissent à la règle de l'octet.La règle de l'octet ne s'applique ni aux

éléments de transition ni aux cinq premiers éléments de la classication périodique.

De nombreux

schémas P001-400_9782100800551_5e.indd 429/07/2019 15:45 © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit. 5 © Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.

1. Fondements et prérequis

EntraînementEntraînement

Vrai ou faux ?

QCM

Fiches

Exercices

47

Exercices

1. Complétez et équilibrez les équations moléculaires suivantes (en précisant les états

physiques). - Li2O(s) + HCl(aq) - HBr(aq) + Na2CO3(aq) - NH4NO3(aq) + LiOH(aq) - H2SO4(aq) + Ba(NO3)2(aq) - K(s) + H2O(l) - Zn(s) + HCl(aq) - AgClO4(aq) + Sr3(PO3)2(aq) - Fe2O3(s) + H2SO4(aq) - CaO(s) + H2O(l) - P2O5(s) + KOH(aq)

2. Complétez et équilibrez l'équation moléculaire d'une réaction entre deux électrolytes

conduisant à la formation d'un précipité de CuCl (en précisant les états physiques). Donnez l'équation ionique de cette réaction. Donnez l'équation ionique nette de cette réaction (en précisant les états physiques).

3. Écrivez les équations moléculaire et ionique nette équilibrées d'une réaction entre deux

électrolytes qui donnera un dégagement gazeux de NH3. Précisez les états physiques de tous les composés impliqués.

4. Une solution aqueuse de sulfate de sodium réagit avec une solution aqueuse de chlorate

de baryum. a) Donnez les équations moléculaire et ionique nette de cette réaction en précisant les états physiques de tous les composés impliqués. b) Calculez la composition centésimale du sel soluble obtenu. c) Calculez le nombre d'atomes de baryum contenus dans 5,00 g de sulfate de baryum.

5. Les implants dentaires sont souvent recouverts de phosphate de calcium pour permettre

aux os de mieux se lier à la surface de l'implant. a) Si, par un processus électrochimique de déposition, on dépose 0,0115 mol de phosphate de calcium sur des implants, à quelle masse correspond ce dépôt ? b) Combien d'atomes de calcium contient-il ? c) Quelle masse de phosphore se trouve dans ce dépôt ? d) Quel volume d'une solution aqueuse de HCl 0,15 mol L-1 faudrait-il faire réagir pour transformer l'entièreté des anions phosphate en anions dihydrogénophosphate ?

6. Le fer, sous la forme d'ions Fe2+, est un nutriment essentiel pour l'organisme humain. De

nombreuses femmes prennent, durant leur grossesse, des comprimés de sulfate de fer (II) (FeSO4) de 325 mg comme supplément alimentaire. Toutefois, l'ingestion accidentelle de

Des exercices pour s'entraîner

62

Règles de solubilité

Fiche 14

: Écriture des réactions chimiques

Fiche 15

: Comment équilibrer une réaction chimique

Fiche 16

: Relations d'équivalence

Fiche 17

: Réactif limitant

Fiche 18

: Rendement de réaction

Équations chimiques

Stoechiométrie en solution aqueuse

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