Chimie

Pages: 11 (2620 mots) Publié le: 16 février 2013
CHIMIE : juin 2012.
PARTIE 1
Rappel : les redox.
Oxydation : réaction où il y a perte d’électrons
Oxydant : réactif qui gagne des électrons
Réduction : réaction où il y a gain d’électrons
Réducteur : entité chimique qui perd des électrons

La réaction d’oxydoréduction.
Ox: red1 -> ox1 + n e- ox1/red1
Red: ox2 + n e- -> red2 ox2/red2
Redox: red1+ ox2 -> ox1 +red2

EXEMPLE:

Ox: Fe -> Fe²+ + 2e- Fe²+ / Fe
Red: Cu²+ + 2e- -> Cu Cu²+ / Cu
Redox: Fe+ Cu²+ -> Fe²+ + Cu

Possibilité de réaction.
[pic]









Les piles.
Le principe général d’une pile est la transformation d’énergie chimique en énergie électronique. Or, le courant est défini comme « courant d’électrons » (e-). Pour faire une pile, il faut deuxconducteurs métalliques plongés dans une solution ionique soluble.
CES TROIS DEFINITIONS !!
[pic]
Une pile en fonctionnement est le siège d’une réaction redox : l’ox et la red se déroulent en même temps sur les interfaces conducteur – solution.

=> Une transformation au cours de laquelle un atome ou un ion capte des électrons est une réduction

Quand il perd un électron, c’est une oxydationFonctionnement d’une pile Volta.
[pic]

- Le zinc (réducteur) passe en solution sous la forme d’ions Zn²+ en libérant des électrons
- Les électrons circulent dans le circuit extérieur et actionnent le moteur
- Au contact de l’électrode de cuivre, les ions H+ (H3O+) de la solution se réduisent en H2 gazeux en capturant des électrons

Dans cette pile, l’ox se déroule àl’interface du zinc et de la solution acide (Zn -> Zn²+ + 2e-)
La red se déroule à l’interface du cuivre et de la solution acide (2H+ + 2e- -> H2)

Déplacement des électrons : anode -> cathode
Sens du courant : cathode -> anode

Le principe d’électroneutralité dit que dans un voume déterminé, le nombre de charges positives est égal au nombres de charges négatives.

Fonctionnement de la pileDaniell.
[pic]
Elle est composée d’un tube en U, d’ouate, d’une lame en laiton, et d’une de zinc, d’une solution de CuSO4, et d’une de ZnSO4 et d’un voltmètre.
Dans cette pile il faut un pont électrolytique (ou salin) pour permettre la migration des ions. Si on ajoute ce pont, la migration des ions (positif ou négatif) est possible: on dit donc que le circuit est fermé (il l’est également quand lapile est réalisée dans un seul bécher)




Résolution des exercices des piles.

1) Noter ses composants
2) Recopier les couples qui contiennent les composants de la pile dans l’ordre du tableau
3) Souligner les composants de la pile
4) Repérer l’ox et le red les plus forts
5) Répondre aux questions




[pic]









La pile alcaline (ou pile crayon).[pic]


Cette pile est basée sur une réaction redox en milieu basique (KOH, d’où son nom). Une réaction se fait à la cathode (réduction de MnO2 en Mn²+) :
MnO2 + 2H2O + 2e- -> Mn(OH)2 + 2OH-


À l’anode, il y a oxidation:
Zn + 2OH- -> Zn(OH)2 + 2e


Cette pile est plus étanche que la pile saline car le zinc ne constitue plus le boitier extérieur et a une durée de vieplus longue car elle renferme plus de MnO2 (oxydant) et de Zn (réducteur) dans le même volume.
















PARTIE 2
Equilibre des réactions acido-basiques.


1) Le pH et le pKa.
ACIDE : entité chimique capable de libérer un proton H+. Il est donc donneur de proton, et est souvent symbolisé par HA
HA -> H+ + A
Exemple : HCl -> H+ + Cl-HCl/Cl-

BASE : entité chimique capable de capter un proton H+. Elle est donc accepteur d’un proton et est souvent symbolisée par B
B + H+ -> BH+
Exemple : NH3 + H+ -> NH4+ NH4+/NH3

Un acide fort tend à libérer tous ses protons, la dissociation est totale, tandis qu’un acide faible ne libère qu’une partie de ses protons, la dissociation...
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