Questionnaire a été réalisé avec Questy

Pour s'auto-évaluer

Essentiel

►  Tableau d’avancement : exemple

-  L’avancement x d’une réaction chimique augmente au cours d’une réaction chimique 0 ≤ x  ≤ x_max.

-  L’unité d’avancement d’une réaction chimique est la mole (mol).

 

►  Tableau d’avancement :

-  Dans un tableau d’avancement, on fait intervenir les quantités de matières.

-  Exemple :

►  Tableau d’avancement (3) :

-  Lorsque l’avancement est x :

-  La quantité restante d’aluminium est : n₀ (Al) – 2 x

-  La quantité restante de soufre est : n₀ (S) – 3 x

-  La quantité de sulfure d’aluminium formée est : x

►  État final : réactif limitant, réactif en excès.

-  Pour le réactif 1 : 4,0 – 2 x_max1   =  x_max1 = 2,0 mol

-  Pour le réactif 2 : 6,0 – 4 x_max2  =  x_max2 = 1,5 mol

-  L’avancement maximal est égal à la plus petite des deux valeurs :

-  Car on ne peut pas consommer plus de réactif qu’il n’y en a au départ

_-  En conséquence, x_max = x_max2 = 1,5 mol  < x_max1

-  Le réactif 2 est limitant et le réactif 1 est en excès.

►  Mélange stœchiométrique :

-  Dans certains cas, à la fin de la réaction, tous les réactifs ont été entièrement consommés.

-  On dit que dans l’état initial, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques :

-  Le mélange est stœchiométrique.

-  Dans l’état initial, les réactifs ont été introduits dans les proportions définies par les coefficients de la réaction.

-  Les quantités de matières des réactifs sont nulles dans l’état final.

-  Les quantités de matières des réactifs, introduites dans l’état initial, conduisent à la même valeur de l’avancement maximal.

-  L’état final ne contient que des produits.

►  Mélange stœchiométrique de dihydrogène et de dioxygène :

 

►  Solution aqueuse de permanganate de potassium :

-  Une solution colorée absorbe  principalement certaines radiations.

-  La solution de permanganate de potassium absorbe principalement dans le vert (bande noire).

 

-  Une solution de permanganate de potassium a une couleur magenta (plus ou moins foncée suivant la concentration)

►  Le spectrophotomètre :

-  On utilise le fait que toute solution colorée absorbe la lumière visible (400 nm < λ₀ < 800 nm).

-  Lorsqu’un faisceau de lumière monochromatique traverse un milieu absorbant, l’intensité lumineuse I du faisceau transmis est inférieure à l’intensité lumineuse I ₀ du faisceau incident.

-  Pour évaluer cette diminution, on utilise :

-  La transmittance T :

-  L’absorbance A :

-  La transmittance s’exprime en pourcentage.

-  À une transmittance T de 100 % (T = 1) correspond une absorbance nulle : A = 0.

-  à une transmittance de 1 % (T = 0,01) correspond une absorbance A =log 100 = 2.

-  Exemple de réaction : on peut utiliser cette méthode lorsqu’une espèce colorée se forme ou disparaît au cours de la réaction.

-  Exemple : Réaction entre l’eau oxygénée et les ions iodure : il se forme du diiode qui est une espèce chimique colorée.

►  Principe de fonctionnement.

-  Un système dispersif (prisme ou réseau) permet de sélectionner une radiation lumineuse de longueur d’onde donnée.

-  Cette radiation est dirigée vers l’échantillon à analyser. Le flux lumineux transmis est mesuré et converti en valeur d’absorbance.

►  Loi de Beer-Lambert :

-  L’absorbance d’une solution diluée contenant une espèce colorée est proportionnelle à la concentration (effective) C de cette espèce et à l’épaisseur ℓ (cm) de la solution traversée par le faisceau lumineux.

-  A (λ) = ε (λ) . ℓ . C

-  ε (λ)  est appelé coefficient d’extinction molaire ou coefficient d’absorption molaire.

-  Il dépend de la nature de l’espèce dissoute et de la longueur d’onde de la radiation utilisée.

-  Il dépend également du solvant et de la température. (mol ^{– 1}.L.cm ^{– 1}).

►  Spectre d’absorption d’une espèce colorée :

-  L’absorbance d’une solution colorée dépend de la longueur d’onde de la radiation lumineuse utilisée.

-  On donne l’absorbance d’une solution de diiode en fonction de la longueur d’onde :

-  Pour une solution de diiode de concentration C = 1,0 mmol / L, on mesure l’absorbance A pour différentes longueurs d’ondes.

-  La plage de variation de la longueur d’onde se situe dans l’intervalle suivant :

-   400 nm < λ < 700 nm.

-  On règle la longueur d’onde sur la valeur souhaitée, on fait le blanc avec la solution étalon, puis on mesure l’absorbance.

-  Il faut répéter le mode opératoire pour chaque mesure.

►  Courbe obtenue :

-  Absorbance maximale A_max :

-  L’absorbance maximale A_max  est obtenue pour λ_m ≈ 470 nm.

-  L’absorbance A_max  d’une solution colorée dépend de la concentration de la solution colorée.

-  Alors que λ_m dépend de la nature de la solution.

►  Exploitation du graphe :

  

-  On est en présence d’une portion de droite qui passe par l’origine.

-  Dans le domaine de concentration étudiée, l’absorbance de la solution est proportionnelle à la concentration de la solution :

-  A = a . C

-  Détermination de la valeur du coefficient a :

-  Le coefficient de proportionnalité a est égal au coefficient directeur de la droite tracée.

-   

-  Relation : A = f (C).

-  A = 20 × C

►  Absorbance d’une solution :

-  Loi de Beer-Lambert :

-  L’absorbance d’une solution diluée contenant une espèce colorée est proportionnelle à la concentration (effective) C de cette espèce et à l’épaisseur ℓ (cm) de la solution traversée par le faisceau lumineux. -  A (λ) = ε (λ) . ℓ . C -  ε (λ)  est appelé coefficient d’extinction molaire ou coefficient d’absorption molaire. -  Il dépend de la nature de l’espèce dissoute et de la longueur d’onde de la radiation utilisée. -  Il dépend également du solvant et de la température. (mol – 1.L.cm – 1)).

► Coefficient d’absorption molaire ε (λ) :

-  Loi de Beer-Lambert :

-  A (λ) = ε (λ) . ℓ . C

-  ε (λ)  est appelé coefficient d’extinction molaire ou coefficient d’absorption molaire.

-   

Absorbance de solutions de diiode en fonction de la concentration.