Transformations lentes et rapides

①-Les réactions d’oxydoréduction :

a)définition :

Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons.

Un réducteur est une espèce chimique capable de céder (libérer) …. électrons

Oxydation : $\mathit{Red \rightleftarrows Ox + ne^{-}}$

Réduction : $\mathit{Ox + ne^{-} \rightleftarrows Red}$

b) Méthode d’écriture des demi-équations :

Equilibrer	X	O	H	La charge
En ajoutant	Un coefficient	$H_2O$	$H^{+}$	$e^{-}$

type ①	$Cu^{2+}/Cu$	$Cu^{2+} + 2e^{-} \rightleftarrows Cu$	$Al^{3+}/Al$	$Al \rightleftarrows Al^{3+} + 3e^{-}$
type ②	$I_2/I^{-}$	$I_2 + 2e^{-} \rightleftarrows 2I^{-}$	$S_4O_6^{2-}/S_2O_3^{2-}$	$2S_2O_3^{2-} \rightleftarrows S_4O_6^{2-} + 2e^{-}$
type ③	$MnO_4^{-}/Mn^{2+}$	$MnO_4^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \rightleftarrows Mn^{2+} + 4H_2O$

②– les facteurs cinétiques :

sont des grandeurs influentes sur la vitesse d’une transformation .on distingue trois facteurs cinétiques : La concentration initiale, La température et Le catalyseur

la vitesse augmente avec l’augmentation de la concentration et de la température

La température et Le catalyseur ne changent pas l’état final $x_{f1} = x_{f2}$	La concentration initiale change l’état final $x_{f1} < x_{f2}$
$T_2 \geq T_1 \Rightarrow v_2 \geq v_1$	$C_2 \geq C_1 \Rightarrow v_2 \geq v_1$

Remarque : on utilise l’eau glacé pour stopper une réaction

③Le tableau d’avancement : (revision)

Équation de la réaction	$2A \quad + \quad 3B \qquad \rightarrow \qquad C + \quad 4D$
État du système	Avancement $x$	quantités de matière produit en mol
t=0	0	$n_A$	$n_B$	0	0
t≠0	x	$n_A$-2x	$n_B$-3x	x	4x
t	$x_f$	$n_A$-2$x_m$	$n_B$-3$x_m$	$x_m$	4$x_m$

a)L’avancement maximal et le réactif limitant :

Si A est le réactif limitant : $n_A – 2xm = 0 \;\rightarrow\; x_{m1} = \dfrac{n_A}{2}$
Si B est le réactif limitant : $n_B – 3xm = 0 \;\rightarrow\; x_{m2} = \dfrac{n_B}{3}$

Si $x_{m1} < x_{m2}$	Si $x_{m1} > x_{m2}$	Si $x_{m1} = x_{m2}$
A est le réactif limitant	B est le réactif limitant	mélange stœchiométrique

b) bilan de matière : composition du système :

$n_f(A) = n_A – 2x_m$

$n_f(B) = n_B – 3x_m$

$n_f(C) = x_m$

$n_f(D) = 4x_m$

c)relations importantes :

Quantité de matière $n(mol)$

Relation avec la masse

$n = \dfrac{m \;\rightarrow\; (g)}{M \rightarrow (g.mol^{-1})}$

relation avec le volume

$n = \dfrac{N \rightarrow nombre}{N_A \rightarrow (mol^{-1})}$

Cas général

$n = \dfrac{\rho.V \;\;\rightarrow\;\; (mL)}{M \;\rightarrow (g.mol^{-1})}$

Masse volumique
$(g.mL^{-1}) \leftarrow \rho = \dfrac{m}{V}$
$m = \rho V$
Densité : $\Rightarrow\; d = \dfrac{\rho}{\rho_{eau}}$

Cas des Solutions

$(mol.L^{-1})\,C = \dfrac{n \rightarrow (mol)}{V \;\rightarrow (L)}$

Concentration massique
$(g.L^{-1}) \leftarrow C_m = \dfrac{m}{V}$
$C_m = C.M$

Cas des gaz

$n = \dfrac{V \qquad\rightarrow\quad (L)}{V_m \rightarrow (L.mol^{-1})}$

Equation d’état du gaz parfait
$P \,.\, V = n \,.\, R.\, T$
(Pa) (m³) (mol) (K)
$T(K) = \theta(°C) + 273$
Densité : $\Rightarrow\; d = \dfrac{M}{29}$

pourcentage massique	solution commerciale	la relation de dilution
$P = \dfrac{\mathit{masse\ (pure)}}{\mathit{masse(commerciale)}} \times 100$	$C_0 = \dfrac{P.d.\rho_{eau}}{M}$	$C_iV_i = C_fV_f \qquad V_f = V_i + V_{eau}$ Fact de dilution : $\alpha = \dfrac{C_i}{C_f} = \dfrac{V_f}{V_i}$

Physique Chimie

Résumé : Suivi temporel d’une transformation