QCM. N° 07

Transformations chimiques

Cours

 


 
 

QCM N° 07

AIDE

La transformation chimique. Synthèse d’une espèce chimique.

Pour chaque question, indiquer la (ou les) bonne(s) réponse(s).

 

Énoncé

A

B

C

R

1

Au cours d’une

réaction chimique :

Des réactifs

sont formés

Des produits

sont formés.

Des réactifs

sont consommés

BC

2

Une équation

chimique traduit

la conservation :

Des éléments

chimiques

Des espèces

chimiques

De la charge

électrique

AC

 

3

L’équation de la

 combustion complète

du méthane CH4 (g)

s’écrit :

CH4 (g)

+ O2 (g)

CO2 (g)

+ H2O (g)

CH4 (g)

+ O2 (g)

CO2 (g)

+ 2 H2O (g)

CH4 (g)

+ 2 O2 (g)

CO2 (g)

+ 2 H2O (g)

C

4

L’équation de la

réaction du métal

aluminium Aℓ (s)

avec les ions

hydrogène H+ (aq)

s’écrit :

Aℓ (s)

+ H+ (aq)

Aℓ 3+ (aq)

+ 2 H2 (g)

2 Aℓ (s)

+ 6 H+ (aq)

2 Aℓ 3+ (aq)

+ 3 H2 (g)

3 Aℓ (s)

+ 2 H+ (aq)

3 Aℓ 3+ (aq)

+ H2 (g)

B

5

Une transformation

chimique :

Peut être

 exothermique

Peut être

endothermique

Ne

s’accompagne

jamais d’effet

thermique

AB

6

Au cours d’une

transformation

chimique totale,

le réactif limitant

est toujours le réactif :

Qui a la plus

petite quantité

 initiale parmi

tous

les réactifs

Qui a la plus

grande quantité

 initiale parmi

tous les réactifs

Qui est

totalement

 consommé

à la fin de

la réaction.

C

7

L’équation complète

du propane s’écrit :

C3H8 (g)

+ 5 O2 (g)

3 CO2 (g)

+ 4 H2O (g)

Si les quantités

initiales des réactifs

sont 

n0 (C3H8) = 2,5 mol

et n0 (O2) = 15,0 mol

Le mélange

est

 stœchiométrique

Le réactif

limitant

est C3H8 (g)

Le réactif

limitant

est O2 (g)

B

8

Une espèce chimique

synthétique :

Est fabriquée

par l’Homme

Est toujours

identique à

une espèce

chimique

 présente dans

la nature

N’est jamais

identique à

une espèce

présente dans

la nature

AB ?

9

Le montage de

chauffage à reflux

permet :

De chauffer

le milieu

réactionnel

De limiter les

pertes de matière

par vaporisation

D’isoler le

produit

synthétisé

AB

10

La représentation

correcte d’un

montage de

chauffage à reflux

est :

 

 

 

C

11

Pour identifier une

espèce chimique

solide, on peut :

Mesurer sa

Température

 d’ébullition

Mesurer sa

 température

de fusion

Réaliser une

Chromatographie

 sur couche mince

BC

12

Pour identifier une

espèce chimique

liquide, on peut :

Mesurer

sa densité

Mesurer son

indice de

réfraction

Réaliser une

chromatographie

sur couche mince

ABC

 

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pour s'auto-évaluer

Transformations chimiques

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Aide :

 

La réaction chimique et L’équation chimique :

-        Au cours d’une réaction chimique :

-        Les réactifs sont les espèces chimiques consommées ;

-        Les produits sont les espèces chimiques formées.

-        Une réaction chimique modélise le passage des réactifs aux produits.

-        Une réaction chimique est associée à une équation chimique.

-        L’équation chimique est l’écriture symbolique d’une réaction chimique.

-        Par convention :

-        On écrit les formules des réactifs dans le membre gauche de l’équation chimique

-        On écrit les formules des produits dans le membre droit de l’équation chimique.

-        On sépare les deux membres de l’équation par une flèche.

 

Réactifs

Transformation

chimique

Produits

(  …  )  +  (  …  )

(  …  )  +  (  …  )

 

Lois de conservation.

-        Conservation des éléments chimiques :

-        Au cours d’une réaction chimique, il y a conservation des éléments chimiques.

-        Les éléments présents dans les réactifs se retrouvent dans les produits.

-        Conservation de la charge :

-        au cours d’une réaction chimique, la charge se conserve.

-        Conservation de la masse : (Lavoisier) :

-        Le chimiste français Lavoisier a montré que la masse des réactifs qui disparaissent est égale à la masse des produits qui apparaissent.

 

Ajustement des nombres stœchiométriques.

-        Ajuster les nombres stœchiométriques d’une équation, c’est choisir ces nombres de manière à traduire

       la conservation de tous les éléments mis en œuvre.

-        Par convention, le nombre stœchiométrique ce place devant la formule de l’espèce chimique.

-        Le nombre stœchiométrique 1 ne s’écrit pas.

-        Exemple : Le méthane brûle dans le dioxygène pour donner du dioxyde de carbone et de l’eau.

-        Tableau :

 

 

Réactifs

 

Produits

Équation

chimique

CH4 (g)  +  2 O2 (g)

 CO2 (g)  + 2 H2O (g)  

Éléments

chimiques

présents

Carbone C, hydrogène H, et oxygène O.

Nombre

De « carbone »

1 x 1 = 1

 

1 x 1 = 1

Nombre

d’« hydrogène »

1 x 4 = 4

 

2 x 2 = 4

Nombre

d’« oxygène »

2 x 2 = 4

 

1 x 2 + 2 x 1 = 4

 

Combustion du propane :

 

Bilan de matière et réactif limitant.

-        Une équation de réaction chimique traduit un bilan de quantité de matière.

-        Lors d’une transformation totale, l’un au moins des réactifs est entièrement consommé :

-        Il est appelé réactif limitant.

-        Si les deux réactifs sont entièrement consommés, ils ont été mélangés dans les proportions stœchiométriques :

-        Le mélange est dit stœchiométrique.

Transformation chimique et transfert d’énergie.

-        Transformation exothermique :

-        Une transformation est exothermique si le système chimique libère de l’énergie vers le milieu extérieur.

-        Transformation endothermique :

-        Une transformation est endothermique si le système chimique reçoit de l’énergie du milieu extérieur.

-        Transformation athermique :

-        Une transformation est athermique si le système chimique absorbe autant d’énergie qu’il en cède au milieu extérieur.

 

Espèces chimiques naturelle et synthétique et artificielle.

-        Une espèce chimique naturelle est issue de la nature.

-        Les espèces chimiques naturelles sont celles qui existent dans la nature.

-        Les espèces chimiques synthétiques sont préparées par l’Homme à l’aide de transformations chimiques.

-        Les espèces chimiques synthétiques qui sont identiques aux espèces chimiques naturelles ont exactement les mêmes propriétés.

-        Les espèces chimiques artificielles sont des espèces chimiques synthétiques qui n’existent pas dans la nature.

 

Synthèse chimique :

-        Une synthèse chimique est la fabrication d’une espèce chimique au laboratoire.

-        Réaliser la synthèse d’une espèce chimique, c’est la préparer à partir d’autres espèces chimiques grâce à une transformation chimique.

-        La synthèse d’une espèce chimique nécessite d’autres espèces chimiques.

-        Les espèces chimiques nécessaires à la synthèse sont appelés : les réactifs de la synthèse.

-        Les espèces chimiques obtenues sont appelés : les produits de la synthèse.

-        Réactifs → Produits

-        Les réactifs et les produits différent par leurs caractéristiques physiques.

 

Réalisation d’une synthèse (en relation avec le TP chimie).

-        Pour réaliser une synthèse, il faut suivre un protocole opératoire.

-        Exemple :

-        Pour réaliser la synthèse d’un ester odorant, on peut utiliser comme montage :

-        Le chauffage à reflux.

-        Le chauffage à reflux permet :

-        De travailler à une température élevée,

-        D’accélérer la synthèse de l’espèce chimique,

-        D’éviter les pertes de réactifs et de produits.

 

Montage du chauffage à reflux :

 

Chauffage à Reflux

1- Réfrigérant.

2- Ballon.

3- Chauffe-ballon.

4- Sortie de l’eau.

5- Arrivée de l’eau.

6- Mélange réactionnel.

7- Vallet.

 

Identification du produit de synthèse.

-        La caractérisation d’une espèce chimique peut s’effectuer en utilisant ses propriétés physiques :

-        Couleur, solubilité, température d’ébullition et température de fusion,

-        Indice de réfraction, densité, …

-        On peut réaliser une chromatographie sur couche mince (C.C.M) :

-        Remarque :

-        Une espèce chimique d’origine naturelle est identique à l’espèce chimique obtenue par synthèse.

-        Rien ne permet de les différencier.

 

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