cours chimie

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Cours de chimie

• Classe de 3ème

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Objectifs de ce cours
Chimie classe de 3ème

• Fournir toutes les connaissances nécessaires en
  chimie applicables au niveau 3è. A lissue de ce
  cours vous serez capable daborder sereinement le
  BEPC et la classe de 2nde sans aucune difficulté.

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CONTENU DU COURS
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ELECTROLYSE ET SYNTHESEDE LEAU
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I-EXPERIENCE
2) Observation -la soude a rendu leau plus
conductrice -dégagement gazeux aux électrodes -le
volume du gaz recueilli à la cathode est le
double de celui recueilli à lanode
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3) Identification des gaz obtenus
4) Interprétation
La soude grâce aux ions quelle a fournis a
permis le passage du courant électrique. Le
passage du courant a permis la décomposition de
leau en dioxygène et dihydrogène.
Cette décomposition par le courant électrique est
lélectrolyse de leau.
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Remarque

• Si nous prolongeons lexpérience jusquà
  disparition totale de toute la quantité deau
  nous constaterons que toute la soude ajoutée à
  leau est présente. Le rôle de la soude a été de
  rendre leau conductrice mais la décomposition de
  leau a été possible grâce à lénergie électrique
  produite par le générateur de courant continu.
• 5) Conclusion
• Lors de lélectrolyse, leau disparaît tandis que
  le dihydrogène et le dioxygène apparaissent.
• Lélectrolyse est donc une réaction chimique dont
  le bilan est

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II- SYNTHESE DE LEAU

• Expérience et observation

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2) Interprétation

• Lexplosion est une combustion très rapide du
  dihydrogène dans le dioxygène au cours de
  laquelle le dihydrogène et le dioxygène
  disparaissent tandis quil se forme de leau.
  Cette combustion dégage beaucoup de chaleur.
• 3) Conclusion
• Lors de la synthèse de leau le dioxygène et le
  dihydrogène disparaissent tandis quil se forme
  de leau. La synthèse de leau est donc une
  réaction chimique dont le bilan est

La synthèse de leau ou combustion du dihydrogène
dans le dioxygène dégage de la chaleur. On dit
que cest une réaction chimique exothermique.
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III-EQUATION BILAN DUNE REACTION CHIMIQUE

• Pour écrire une équation chimique il faut
• -écrire à gauche dune flèche la ou les formules
  chimiques du ou des corps réagissant(s)
  (réactifs) et à droite la ou les formule(s) du ou
  des corps apparu(s) (produits)
• -équilibrer léquation, pour cela placer les
  coefficients entiers les plus petits possible
  choisis de telles sortes que lon puisse compter
  autant datomes de chaque espèce à gauche et à
  droite de léquation
• -le coefficient 1 nest pas écrit

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IV-DENSITE

• La densité(d) dun corps par rapport à leau est
  le quotient de sa masse volumique(a) par la masse
  volumique de leau (ae)

d a/ae a et ae sexprime dans les mêmes unités.
La densité sexprime sans unité.
Remarque -si d gt 1 le corps coule -si d lt 1
le corps flotte
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N.B Ne jamais oublier quon ne doit jamais
modifier la formule dun corps.

• Ex
• Equation bilan de lélectrolyse de leau

Equation bilan de la synthèse de leau
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COMBUSTION DES CORPS PURSSIMPLES SOLIDES
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I-LES CORPS PURS SIMPLES SOLIDES

• Structure atomique (tous les métaux, le graphite
  etc.). dautres ont une structure moléculaire
  (liode, le soufre etc.).
• Dans la plupart des cas et par convention un
  corps simple solide est représenté par le symbole
  de son atome.
• On écrira pour le carbone C
• Pour le soufre S
• Pour le fer Fe

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II- COMBUSTION DU CARBONE

• 1)expérience et observation
• 2) interprétation
• Au cours de cette combustion dégageant de la
  chaleur le dioxygène et une partie du carbone
  disparaissent tandis quil se forme un gaz
  incolore qui trouble leau de chaux cest le
  dioxyde de carbone.

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3) Conclusion

• La combustion du carbone est une réaction
  chimique dont léquation bilan est
• Remarque

Cest une réaction exothermique
III-combustion du soufre 1) expérience et
observation
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2) interprétation

• Au cours de cette combustion dégageant de la
  chaleur le dioxygène et une partie du soufre
  disparaissent tandis quil se forme un gaz
  incolore suffocant qui se dissout dans leau et
  décolore une solution violette de permanganate de
  potassium cest le dioxyde de soufre (SO2)
• 3) conclusion
• La combustion du soufre est une réaction chimique
  dont léquation bilan est

Cest une réaction exothermique
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Remarque

• Les fumées blanches qui apparaissent sont du
  trioxyde de soufre (SO3). Ce sont de fines
  particules solides en suspensions venant de la
  réaction de SO2 avec O2
• IV- Combustion du fer
• 1)expérience et observation

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III-combustion du soufre1) expérience et
observation
2) interprétation
Au cours de cette combustion dégageant de la
chaleur le dioxygène et une partie du
soufre disparaissent tandis quil se forme un gaz
incolore suffocant qui se dissout dans leau
et décolore une solution violette de permanganate
de potassium cest le dioxyde de soufre (SO2)
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3) conclusion

• La combustion du soufre est une réaction chimique
  dont léquation bilan est

Cest une réaction exothermique
Remarque
Les fumées blanches qui apparaissent sont du
trioxyde de soufre (SO3). Ce sont de fines
particules solides en suspensions venant de la
réaction de SO2 avec O2
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IV- Combustion du fer1)expérience et observation
2) interprétation
Au cours de cette réaction dégageant de la
chaleur, le dioxygène et une partie du
fer disparaissent tandis quil se forme un corps
daspect métallique cest loxyde magnétique de
fer (Fe3O4)
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3) conclusion

• La combustion du fer est une réaction chimique
  dont léquation bilan est

Remarque Cet oxyde existe dans la nature, il est
aimanté
V-combustion et oxydation
1) formation de la rouille
Un morceau de fer déposé à lair libre se
recouvre dune matière poreuse de couleur rouge
brun appelée rouille. La rouille contient
essentiellement de loxyde ferrique (Fe2O3)
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2) conclusion générale

• Toute réaction chimique au cours de laquelle il y
  a fixation de loxygène sur un corps simple est
  appelé oxydation.

Les corps purs composés obtenus sont des oxydes.
Loxygène est un oxydant (il a oxydé le carbone
en CO2, le soufre en SO2, le fer en Fe3O4 et
Fe2O3). Quand une oxydation dégage rapidement
beaucoup de chaleur et se manifeste par
lapparition de flamme, détincelles dune
incandescence on lappelle combustion. Quand
loxydation est trop lente pour que la chaleur
dégagée puisse provoquer une élévation de
température notable on lappelle une oxydation
lente. Ex la corrosion du fer
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ACIDES ET BASES
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SITUATION

• A la suite dune maladie à lestomac, ta petite
  sœur se voit interdit la consommation de la
  Boisson alcoolisée quelle adore bien. Elle ne
  comprend pas, explique-lui.

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1-MESURE DU Ph DES SOLUTIONS AQUEUSES POUR
IDENTIFIER LES SOLUTIONS ACIDES

• a- Une solution aqueuse
• Une solution aqueuse est une solution composée
  essentiellement deau. Leau est le Solvant ou
  dissolvant et les substances dissoutes sont les
  solutés.
• b- Mesure du Ph de quelques solutions
• b1-Expérience et observation

-Les solutions basiques ont leurs Phgt 7 -Les
solutions neutres ont leurs Ph 7 -Les solutions
acides ont leurs Phlt 7
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b2-conclusion

• Le Ph dune solution nous permet de connaitre sa
  nature.
• 3-Léchelle de Ph

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4-Les ions responsables de lacidité ou la
basicité dune solution

• Les ions responsables de lacidité dune solution
  sons les ions hydrogènes ( H) et les ions
• Responsables de la basicité dune solution sont
  les ions hydroxydes (OH-).
• Une solution basique possède plus dions OH- que
  dions H.
• Une solution acide possède plus dions H que
  dions OH-.
• Une solution neutre possède autant dions OH-
  que dions H.

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LES HYDROCARBURES
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INTRODUCTION

• Les hydrocarbures sont des fossiles extraient des
  gisements des pétroles. On les trouve sous formes
  gazeux, liquide et solide. A létat de mélange
  les hydrocarbures constituent lessentiel de nos
  combustibles (méthane, propane, butane), de nos
  carburants (lessence, kérosène, gasoil) et de
  lubrifiants. Ils sont la matière première de base
  de lindustrie organique (les produits
  pharmaceutiques, les peintures, les colorants, la
  matière plastique, le goudron etc)

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II-QU EST-CE QUUN HYDROCARBURE ?

• Un hydrocarbure est un corps dont la molécule est
  constituée uniquement datome dhydrogène et de
  carbone. Ils sont regroupés en plusieurs familles
  dont les alcanes que nous allons étudier.
• III-ETUDE DES ALCANES OU HYDROCARBURES SATURES
• Ce sont des hydrocarbures dont la formule brute
  est CnH2n2 (n désignant le nombre entier de
  carbone)
• Application
• Parmi les hydrocarbures suivant, soulignez ceux
  qui sont des alcanes
• C2H2 C2H4 C2H6 C4H10 C8H16 C6H6 C6H12
  C3H4 C4H8 C3H8

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1) Le méthane (ou gaz naturel)

• a)La molécule
• la molécule du méthane est constituée de 4 atomes
  dhydrogène chacun lié à lunique atome de
  carbone.
• La formule brute est CH4
• b) Géométrie de la molécule
• Elle a la forme dun tétraèdre régulier dont le
  centre est occupé par lunique atome de carbone
  et les sommets par les atomes dhydrogène.

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c)De la formule brute à la formule développée

• -La formule brute ne renseigne que sur la nature
  et le nombre datome que comporte la molécule
• -La formule développée quant à elle en plus de la
  nature et du nombre datome contenu dans la
  molécule indique la manière dont les atomes sont
  liés les uns aux autres. Chaque liaison est
  représentée par un tiret.

Remarque Le carbone en se liant à la fois aux 4
atomes dhydrogène a 4 tirets autour de lui. On
dit quil engage 4 liaisons et est dit pour cette
raison tétravalent. Il le sera ainsi dans tous
les corps où il interviendra.
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2) Léthane
Formule brute
Formule semi-développée
Formule développée
3) le propane
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Remarque

• cest un gaz facilement liquéfiable

Les deux formules développées du butane sont
différentes mais répondent à la même
formule brute ce sont des isomères. Par
définition les isomères sont des corps qui ont la
même formule brute mais des formules développées
différentes
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5) exemples dautres alcanes
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IV- COMBUSTION DES ALCANES( DES HYDROCARBURES)1)
combustion complètea)expérience et observation
combustion du butane
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b) conclusion

• la combustion complète du butane dans le
  dioxygène est une réaction chimique qui produit
  du dioxyde de carbone (CO2) et de leau(H2O).
  elle saccompagne dun dégagement de chaleur et
  produit une flamme bleue.

c)équation de la combustion complète du butane
d) interprétation de léquation bilan la
combustion de 2 volumes de C4H10 consomme 13
volumes de O2 et produit 8 volumes de CO2
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2) équation générale de la combustion complète
des alcanes
Combustion incomplète des alcanes Quand il y a
insuffisance de dioxygène, la combustion des
alcanes (hydrocarbures) est incomplète. La flamme
est de couleur jaune et en plus des produits
habituels (CO2 et H2O) il y a production de
carbone. dans certaines conditions la combustion
peut donner du monoxyde de carbone (CO). Ce gaz
est un poison extrêmement dangereux qui provoque
lasphyxie en agissant sur lhémoglobine.
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REDUCTION DES OXYDES
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I-DEFINITION

• -une oxydation est une réaction au cours de
  laquelle les atomes doxygène se combinent avec
  les atomes de corps simples.
• -une réduction est une réaction au cours de
  laquelle un oxyde se voit privé de ses atomes
  doxygène.
• II-REDUCTION DE LOXYDE DE CUIVRE
  PAR LE CARBONE
• 1) expérience et observation

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2) interprétation
Au cours de cette réaction chimique, le carbone (
C ) et loxyde de cuivre ( CuO ) disparaissent.
Il se forme du cuivre ( Cu ) et du dioxyde de
carbone ( CO2). Léquation bilan de cette
réaction chimique sécrit
3) que met en évidence cette équation
Le carbone enlève à loxyde de cuivre ses atomes
doxygène et se combinent avec ces derniers. On
dit que le carbone a réduit loxyde de cuivre. Le
carbone est le réducteur et on appelle réduction
le passage de loxyde de cuivre au cuivre.
Remarquons que le passage du carbone au dioxyde
de carbone est une oxydation loxyde de cuivre
est alors loxydant.
4)conclusion
La réduction de loxyde de cuivre par le carbone
saccompagne de loxydation du carbone. On écrit
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III-REDUCTION DE LOXYDE FERRIQUE PAR LALUMINIUM

• 1) expérience et observation
• 2) interprétation

Au cours de cette réaction chimique laluminium (
Al ) et loxyde ferrique (Fe2O3)
disparaissent. Il se forme du fer (Fe) et de
loxyde daluminium (Al2O3). Equation de la
réaction Fe2O3 2Al 2Fe
Al2O3 Cette réaction est appelée aluminothermie.
Elle est utilisée pour souder deux
pièces daciers(ex railles) grâce au fer en
fusion.
3) conclusion
Laluminium réduit loxyde ferrique à létat de
fer métallique. Simultanément laluminium
est oxydé en alumine.
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4) conclusion générale

• Toutes réactions chimiques mettant en jeu une
  réduction implique la mise en œuvre simultanée
  dune oxydation. Le corps qui soxyde doit
  nécessairement prendre de loxygène à un autre
  corps et joue donc le rôle de réducteur.
• Les réactions chimiques comportant une oxydation
  et une réduction sont appelées une réaction
  doxydo-réduction.
• V-IMPORTANCE INDUSTRIELLE DE LA REDUCTION
  DES OXYDE
• 1) pourquoi réduire les oxydes
• En raison de la richesse des minerais en oxydes
  lindustrie utilise la réduction des oxydes pour
  obtenir la plupart des métaux.

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2) obtenir du fer à partir de son minerai

• Le minerai de fer est riche en oxyde ferrique
  Fe2O3. Pour le réduire on utilise un réducteur
  qui est le monoxyde de carbone (CO) obtenu par
  combustion du carbone à haute température.
• Cette réaction produit en plus du fer du dioxyde
  de carbone.

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