Description

Donner aux étudiants une introduction sur les principaux équilibres chimiques (acido/basique, complexation, précipitation, oxydo-réduction).
Réactions acido-basiques : Constante d’acidité ; pH d'une solution aqueuse, autoprotolyse de l’eau. diagramme de prédominance ; Force des acides et des bases : pKa, indicateurs pH, solutions tampons, titrations. Exemples usuels d’acides et bases: nom, formule et nature – faible ou forte – des acides sulfurique, nitrique, chlorhydrique, phosphorique, acétique, de la soude, la potasse, l’ion hydrogénocarbonate, l’ammoniac…
Réactions d’oxydo-réduction : Définitions oxydant, réducteur, couples (Red/Ox). Nombres d’oxydation. Demi-équation bilan. Caractère thermodynamiquement favorisé ou défavorisé d’une réaction d’oxydo-réduction.
Réactions de dissolution ou de précipitation : Electroneutralité. Constante de l’équation de dissolution, produit de solubilité Ks. Solubilité et condition de précipitation. Domaine d’existence. Facteurs influençant la solubilité.
Réactions de complexation :Constantes de formation ou de dissociation. Diagramme de prédominance en fonction de pL.

Compétences visées

Compétences générales :

• Décrire et interpréter un équilibre acide-base, d’oxydo-réduction ou de solubilité en solution aqueuse.
• Déterminer le pH ou le potentiel d'une solution, la solubilité d'un électrolyte.
• Identifier la nature des réactions en solutions aqueuses.
• Déterminer la valeur de la constante d’équilibre pour une équation de réaction
• Prévoir qualitativement l’état final d’un système en solution aqueuse ou pour interpréter des observations expérimentales.
• Déterminer la composition chimique du système dans l’état final, en distinguant les cas d’équilibre chimique et de transformation totale

Réactions d'oxydo-réduction

• Prévoir les nombres d'oxydation extrêmes d'un élément à partir de sa position dans le tableau périodique.
• Identifier l'oxydant et le réducteur d'un couple.
• Décrire le fonctionnement d'une pile et le rôle des électrodes.
• Prévoir qualitativement le caractère thermodynamiquement favorisé ou défavorisé d’une réaction d’oxydo-réduction.
• Connaître phénoménologiquement l'influence des concentrations sur les potentiels d'électrode: l'équation de Nernst.

Réactions acido-basiques

• Reconnaître un acide, une base dans la théorie de Brönsted.
• Interpréter le pH d'une solution aqueuse ainsi que la force d'un acide ou d'une base.
• Expliquer la dissociation des acides et bases faibles.
• Connaître les indicateurs pH.
• Utiliser les diagrammes de prédominance ou d'existence pour prévoir les espèces incompatibles ou la nature des espèces majoritaires.
• Connaître l'autoprotolyse de l'eau ainsi que le comportement des sels dans l'eau.
• Connaître le titrage acide-base.

Solubilité, réactions de précipitation et de complexation

• Connaître le comportement général des ions en solution .
• Comprendre le concept de la solubilité, calculer un produit de solubilité.
• Connaître l'influence de l'acidité et de la complexation sur la solubilité.

Contacts

Responsable(s) de l'enseignement

• Rachel Schurhammer
• Laurent Raibaut