Titulaire d'un doctorat en physiologie de la nutrition, ancien chercheur et enseignant en BTS diététique, je vous invite ici à étudier la composition de la matière en prenant exemple sur la molécule d'eau. Vous découvrirez les différences entre une liaison covalente et une liaison hydrogène.Vous apprendrez à calculer une masse molaire à partir d'une masse atomique et un chapitre est consacré à l'eau dans l'organisme.
Titulaire d'un doctorat en physiologie de la nutrition, ancien chercheur et enseignant en BTS diététique, je vous invite ici à étudier la composition de la matière en prenant exemple sur la molécule d'eau. Vous découvrirez les différences entre une liaison covalente et une liaison hydrogène.Vous apprendrez à calculer une masse molaire à partir d'une masse atomique et un chapitre est consacré à l'eau dans l'organisme.
Classification des éléments chimiques.pptamine100226
est également un corps simple ; l'ozone et le dioxygène sont des variétés allotropiques de l'élément oxygène. L'état standard d'un élément chimique est celui du corps simple dont l'enthalpie standard de formation est la plus faible aux conditions normales de température et de pression, par convention égale à zéro.
Un élément chimique ne peut pas se transformer en un autre élément par une réaction chimique, seule une réaction nucléaire appelée transmutation peut y parvenir. Cette définition a été formulée en substance pour la première fois par le chimiste français Antoine Lavoisier en 1789[1],[a]. Les éléments chimiques sont communément classés dans une table issue des travaux du chimiste russe Dmitri Mendeleïev et appelée « tableau périodique des éléments » :
En chimie, un procédé chimique est une méthode ou un moyen de modifier la composition d'une ou de plusieurs molécules. Ce procédé peut survenir naturellement ou artificiellement et exige une ou plusieurs réactions chimiques.
En ingénierie, un procédé chimique est une méthode de fabrication employée à l'échelle industrielle dans le but de modifier la composition chimique de substances ou de matériaux. Ces méthodes se retrouvent principalement dans l'industrie chimique.
Aucune de ces définitions n'est exacte ou complète, car il est difficile de connaître ce qu'est précisément un procédé : ce sont des définitions pratiques. Il y a également un recoupement entre ces deux définitions. À cause de cette inexactitude, les chimistes et d'autres scientifiques utilise le terme « processus chimique » dans un sens général ou selon l'interprétation donnée en ingénierie. Cependant, les ingénieurs utilise ce terme régulièrement. L'article se concentre surtout sur la définition ingénierie.
Pour compléter une transformation chimique, une ou plusieurs étapes sont nécessaires : chaque étape est appelée opération unitaire. Dans une usine chimique, chaque opération unitaire survient habituellement dans un seul récipient ou dans des sections nommées « unités ».
Souvent, une ou plusieurs réactions chimiques surviennent, mais il est possible de modifier la composition d'un matériau par séparation, purification ou conditionnement.
Les étapes peuvent s'effectuer séquentiellement dans le temps ou dans l'espace alors que des matériaux circulent dans une unité. Pour une certaine quantité de réactifs ou de produits, la quantité de matériau peut être calculée aux étapes clés du procédé en se basant sur des données empiriques ou en établissant des bilans de matériau. Ces quantités peuvent être diminuées ou augmentées selon la capacité de production d'une usine. Une ou plusieurs usines peuvent fabriquer le même produit, chacune selon ses capacités et en fonction de la demande.
Ces procédés chimiques peuvent être exprimés par des schémas fonctionnels de flux ou avec plus de détails par des schémas de procédé.
En plus d'être utilisés dans des usines chimiques, les procédés chimiques sont aussi utilisés dans les raffineries, dans les sites de traitement du gaz naturel, dans les sites de fabrication des polymères et de médicaments, ainsi que dans les usines de traitement des eaux. Les aliments produits à grande échelle sont souvent fabriqués à partir de produits ayant subi un ou plusieurs traitements de nature chimique.
La chimie minérale, aussi appelée chimie inorganique (par traduction littérale de l'anglais), est la branche la plus ancienne de la chimie. Elle comporte l'étude des divers corps simples existant dans la nature ou obtenus artificiellement et celle des composés qu'ils engendrent en réagissant les uns sur les autres, à l'exception des combinaisons avec le carbone qui sont étudiées à part et font l'objet de la chimie organique. Cependant quelques composés simples du carbone (certains oxydes de carbone, les carbonates, bicarbonates et cyanures ioniques, les carbures, excepté les hydrocarbures) sont classés parmi les composés inorganiques. Une étude particulière est celle des propriétés et de la synthèse des composés inorganiques artificiels, laquelle inclut les composés organométalliques. Ce domaine couvre tous les composés chimiques à l'exception des myriades de composés organiques qui sont basés sur un squelette carboné et comportent habituellement des liaisons C-H. À l'origine basée sur des arguments historiques, cette distinction est de nos jours loin d'être absolue, et de nombreux recouvrements existent en particulier dans le domaine de la chimie organométallique. La chimie inorganique est un domaine de recherche actif actuellement et possède des applications dans la plupart des aspects de l'industrie chimique, en particulier en catalyse, science des matériaux, pigments, surfactants, chimie médicinale, carburants, chimie de l'environnement, métallurgie et agriculture.La chimie minérale, aussi appelée chimie inorganique (par traduction littérale de l'anglais), est la branche la plus ancienne de la chimie. Elle comporte l'étude des divers corps simples existant dans la nature ou obtenus artificiellement et celle des composés qu'ils engendrent en réagissant les uns sur les autres, à l'exception des combinaisons avec le carbone qui sont étudiées à part et font l'objet de la chimie organique. Cependant quelques composés simples du carbone (certains oxydes de carbone, les carbonates, bicarbonates et cyanures ioniques, les carbures, excepté les hydrocarbures) sont classés parmi les composés inorganiques. Une étude particulière est celle des propriétés et de la synthèse des composés inorganiques artificiels, laquelle inclut les composés organométalliques. Ce domaine couvre tous les composés chimiques à l'exception des myriades de composés organiques qui sont basés sur un squelette carboné et comportent habituellement des liaisons C-H. À l'origine basée sur des arguments historiques, cette distinction est de nos jours loin d'être absolue, et de nombreux recouvrements existent en particulier dans le domaine de la chimie organométallique. La chimie inorganique est un domaine de recherche actif actuellement et possède des applications dans la plupart des aspects de l'industrie chimique, en particulier en catalyse, science des matériaux, pigments, surfactants, chimie médicinale, carburants, chimie de l'environnement, métallurgie et agriculture.La chimie miné
Classification des éléments chimiques.pptamine100226
est également un corps simple ; l'ozone et le dioxygène sont des variétés allotropiques de l'élément oxygène. L'état standard d'un élément chimique est celui du corps simple dont l'enthalpie standard de formation est la plus faible aux conditions normales de température et de pression, par convention égale à zéro.
Un élément chimique ne peut pas se transformer en un autre élément par une réaction chimique, seule une réaction nucléaire appelée transmutation peut y parvenir. Cette définition a été formulée en substance pour la première fois par le chimiste français Antoine Lavoisier en 1789[1],[a]. Les éléments chimiques sont communément classés dans une table issue des travaux du chimiste russe Dmitri Mendeleïev et appelée « tableau périodique des éléments » :
En chimie, un procédé chimique est une méthode ou un moyen de modifier la composition d'une ou de plusieurs molécules. Ce procédé peut survenir naturellement ou artificiellement et exige une ou plusieurs réactions chimiques.
En ingénierie, un procédé chimique est une méthode de fabrication employée à l'échelle industrielle dans le but de modifier la composition chimique de substances ou de matériaux. Ces méthodes se retrouvent principalement dans l'industrie chimique.
Aucune de ces définitions n'est exacte ou complète, car il est difficile de connaître ce qu'est précisément un procédé : ce sont des définitions pratiques. Il y a également un recoupement entre ces deux définitions. À cause de cette inexactitude, les chimistes et d'autres scientifiques utilise le terme « processus chimique » dans un sens général ou selon l'interprétation donnée en ingénierie. Cependant, les ingénieurs utilise ce terme régulièrement. L'article se concentre surtout sur la définition ingénierie.
Pour compléter une transformation chimique, une ou plusieurs étapes sont nécessaires : chaque étape est appelée opération unitaire. Dans une usine chimique, chaque opération unitaire survient habituellement dans un seul récipient ou dans des sections nommées « unités ».
Souvent, une ou plusieurs réactions chimiques surviennent, mais il est possible de modifier la composition d'un matériau par séparation, purification ou conditionnement.
Les étapes peuvent s'effectuer séquentiellement dans le temps ou dans l'espace alors que des matériaux circulent dans une unité. Pour une certaine quantité de réactifs ou de produits, la quantité de matériau peut être calculée aux étapes clés du procédé en se basant sur des données empiriques ou en établissant des bilans de matériau. Ces quantités peuvent être diminuées ou augmentées selon la capacité de production d'une usine. Une ou plusieurs usines peuvent fabriquer le même produit, chacune selon ses capacités et en fonction de la demande.
Ces procédés chimiques peuvent être exprimés par des schémas fonctionnels de flux ou avec plus de détails par des schémas de procédé.
En plus d'être utilisés dans des usines chimiques, les procédés chimiques sont aussi utilisés dans les raffineries, dans les sites de traitement du gaz naturel, dans les sites de fabrication des polymères et de médicaments, ainsi que dans les usines de traitement des eaux. Les aliments produits à grande échelle sont souvent fabriqués à partir de produits ayant subi un ou plusieurs traitements de nature chimique.
La chimie minérale, aussi appelée chimie inorganique (par traduction littérale de l'anglais), est la branche la plus ancienne de la chimie. Elle comporte l'étude des divers corps simples existant dans la nature ou obtenus artificiellement et celle des composés qu'ils engendrent en réagissant les uns sur les autres, à l'exception des combinaisons avec le carbone qui sont étudiées à part et font l'objet de la chimie organique. Cependant quelques composés simples du carbone (certains oxydes de carbone, les carbonates, bicarbonates et cyanures ioniques, les carbures, excepté les hydrocarbures) sont classés parmi les composés inorganiques. Une étude particulière est celle des propriétés et de la synthèse des composés inorganiques artificiels, laquelle inclut les composés organométalliques. Ce domaine couvre tous les composés chimiques à l'exception des myriades de composés organiques qui sont basés sur un squelette carboné et comportent habituellement des liaisons C-H. À l'origine basée sur des arguments historiques, cette distinction est de nos jours loin d'être absolue, et de nombreux recouvrements existent en particulier dans le domaine de la chimie organométallique. La chimie inorganique est un domaine de recherche actif actuellement et possède des applications dans la plupart des aspects de l'industrie chimique, en particulier en catalyse, science des matériaux, pigments, surfactants, chimie médicinale, carburants, chimie de l'environnement, métallurgie et agriculture.La chimie minérale, aussi appelée chimie inorganique (par traduction littérale de l'anglais), est la branche la plus ancienne de la chimie. Elle comporte l'étude des divers corps simples existant dans la nature ou obtenus artificiellement et celle des composés qu'ils engendrent en réagissant les uns sur les autres, à l'exception des combinaisons avec le carbone qui sont étudiées à part et font l'objet de la chimie organique. Cependant quelques composés simples du carbone (certains oxydes de carbone, les carbonates, bicarbonates et cyanures ioniques, les carbures, excepté les hydrocarbures) sont classés parmi les composés inorganiques. Une étude particulière est celle des propriétés et de la synthèse des composés inorganiques artificiels, laquelle inclut les composés organométalliques. Ce domaine couvre tous les composés chimiques à l'exception des myriades de composés organiques qui sont basés sur un squelette carboné et comportent habituellement des liaisons C-H. À l'origine basée sur des arguments historiques, cette distinction est de nos jours loin d'être absolue, et de nombreux recouvrements existent en particulier dans le domaine de la chimie organométallique. La chimie inorganique est un domaine de recherche actif actuellement et possède des applications dans la plupart des aspects de l'industrie chimique, en particulier en catalyse, science des matériaux, pigments, surfactants, chimie médicinale, carburants, chimie de l'environnement, métallurgie et agriculture.La chimie miné
2. 1. Répartition des électrons à l’intérieur de
l’atome
2. Configuration électronique d’un atome
3. Stabilité des éléments chimiques
4. Formations d’ions
5. Formations de molécules
3. 1. Doublets non liants
Les électrons de la couche externe d’un atome qui
ne participent pas à une liaison covalente sont
associés par paires. Ils constituent des doublets
non liants.
Combien de doublets non liants possède l’atome
d’oxygène dans la molécule d’eau ?
4. 2.Notation
Dans la représentation, ou formule de Lewis, on ne
fait apparaître que les symboles des atomes et les
électrons des couches externes. Dans la
représentation de Lewis, les doublets d’électrons
sont représentés par un tiret.
Exemple :
5. 3. Méthode
a) A partir de Z, écrire la structure électronique de
chaque atome de la molécule
b) Pour chaque atome déterminer le nombre
d’électrons manquants pour être plus stable
c) En déduire le nombre d’électrons engagés dans
des liaisons covalentes
d) En déduire le nombre de doublets liants et non
liants autour de chaque atome
e) Ecrire la formule de Lewis de la molécule en
s’assurant que les règles du duet et de l’octet sont
vérifiées pour chaque atome.
6. 4. Exemples
Représenter la formule de Lewis de chacune des
molécules suivantes :
H2O2 ; CH4 ; NH3 ; CH4O et CO2.
7. 1. Rôle des doublets d’électrons.
Les doublets d’électrons sont chargés
négativement ; ils se repoussent.
La structure spatiale d’une molécule est telle que
les doublets liants et non liants sont les plus
éloignés les un des autres.
8. 2. Exemples de géométries
Tétraédrique
Pyramidale
Coudée
Triangulaire plane
Linéaire
A l’aide du logiciel Avogadro représenter les
modèles des molécules étudiées.
9.
10. Première synthèse organique
Friedrich Wöhler Urée
11. Construire le modèle moléculaire correspondant à
la formule CH3-CH=CH-CH3
La libre rotation autour de la double liaison n’est
pas possible
12.
13. Le passage d’un isomère Z à un isomère E (ou l’inverse)
peut se faire grâce à la lumière.
Exemple de l’isomérisation photochimique de
l’azobenzène
14. - On fait apparaître la chaîne carbonée sous forme de
ligne brisée, mais les atomes de carbone et les atomes
d'hydrogène qui leur sont liés ne sont pas représentés.
- Les liaisons multiples sont mentionnées.
- Les atomes autres que C et H figurent par leur
symbole, ainsi que les atomes d'hydrogène qu'ils portent
éventuellement.
15.
16.
17. 1. Synthèse
Objectif : Synthèse d’une molécule organique
colorée et purification par extraction
Avant toute manipulation, relever les
informations concernant les réactifs dont vous
aurez besoin. Et prendre les mesures de
sécurité (gants, lunettes…) nécessaires.
Attention !! La réaction mise en jeu dégage
beaucoup de chaleur, elle est exothermique.
L’ajout des réactifs sera réalisé sous
l’observation du professeur.
18. Adapter le protocole proposé (activité p. 117)
au matériel mis à disposition, pour synthétiser
une espèce chimique colorée.
Remarque : cette activité a déjà été étudiée
Proposer et réaliser un protocole pour extraire
l’espèce chimique colorée du mélange
réactionnel.
19. 30 mL NaOH (2,0 Mol/L) + 4,0 ML 30 mL NaOH (2,0 Mol/L) + 8,0 ML
Ethanal Ethanal
20. 30 mL NaOH (2,0 Mol/L) + 12,0 ML 30 mL NaOH (2,0 Mol/L) + 16,0 ML
Ethanal Ethanal
21. 2.Structure moléculaire et couleur
Définitions
1. Un chromophore est un agencement d’atomes, dans
une molécule, capable d’absorber fortement une
partie du spectre autour d’une longueur d’onde
max.
2. Dans une chaine carbonée, deux doubles liaisons
sont conjuguées lorsqu’elles sont séparées par une
seule liaison simple.
Une conjugaison est une alternance de liaisons
doubles et simples.
22. 3. Lien : structure-couleur
Les molécules présentant un nombre de
liaisons conjuguées important sont colorées.
Plus le nombre de liaisons conjuguées sera
important, plus la longueur d’onde
d’absorption maximale sera élevée.