Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1 COURS N°1 DE CHIMIE 1 (ST): ‘‘NOTIONS FONDAMENTALES’’ I. THEORIE ATOMIQUE – H

1 COURS N°1 DE CHIMIE 1 (ST): ‘‘NOTIONS FONDAMENTALES’’ I. THEORIE ATOMIQUE – HISTORIQUE Depuis l’antiquité, le problème de la nature (aspect) de la matière était posé, celle-ci est – elle continue ou discontinue ? C’est le philosophe Grec Démocrite, au Vième siècle avant J-C, qui a pensé que la matière est discontinue et qu’elle est composée d’un grand nombre de particules invisibles et indivisibles. Il a donné à ces particules le nom « Atome » (du Grec Atomos = indivisible et indestructible). Sa théorie ne reposait sur aucun fondamental ( sans arguments). En 1803, John Dalton annonça la théorie atomique : « Toute matière est constituée de particules extrêmement petites, indivisibles et indestructibles appelées ‘‘Atome’’ ». A la fin du 19ième siècle (1897), THOMSON Lorentz supposait que l’atome a la forme sphérique (d’une sphère) de diamètre de l’ordre de l’Angstrom (10-10m) dans la quelle sont réparties les charges (+) et (-). En 1910, Rutherford formula une nouvelle théorie sur la structure de l’atome. Selon lui, l’atome a une structure lacunaire, un noyau sphérique central (dense et compacte) de diamètre de l’ordre de 10-14m, formé de particules de charges (+) : les protons, autour du noyau gravitent des particules de charges (-) : électrons, et confèrent à l’atome un diamètre de l’ordre de 10-10m. Plus tard, le physicien J.Chadwick (1932) confirma l’existence d’une troisième particule : le neutron de charge neutre. En 1913, Bohr proposa un modèle atomique qui permet d’expliquer le spectre de l’hydrogène. En 1916, LEWIS formula une théorie qualitative de la liaison chimique et en 1925 SCHRODINGER, HEISENBERG et DE BROGLIE inventent (formulent) la mécanique ondulatoire ou la mécanique quantique. I.1. NOTIONS D’ATOMES ET MOLECULES I.1.1. ATOME Particule, constituant essentiel de la matière caractéristique d’un élément chimique. L’étymologie grecque du mot « atome » souligne le caractère indivisible de cette « particule fondamentale », qui était considérée comme indestructible. Nous considérons l’atome comme la plus petite particule d’un élément (un élément est caractérisé par des atomes de même masse) déterminé qui puisse exister. Il existe approximativement 114 espèces d’atomes (éléments), ceux-ci diffèrent l’un de l’autre par leurs structures et masses ainsi que par leurs propriétés physico-chimiques. Chaque élément chimique est symbolisé par : A ZX. A : nombre de masse ; Z : nombre de charge (chaque numéro atomique définit un élément). Chaque élément est formé d’un ensemble d’atomes et désigné par une abréviation appelée symbole. La première lettre du symbole est toujours en majuscule, et la deuxième toujours en minuscule. Elément symbole Masse de l’atome *10-26Kg Dimension de l’atome *10-10m Carbone C 1.99 1.8 Soufre S 5.3 2.5 Sodium Na 3.8 2.8 Cuivre Cu 10.5 2.5 I.1.2. MOLECULE La molécule est l’association de deux (2) ou plusieurs atomes (NaCl, N2) I.1.3. Nombre d’AVOGADRO Ce nombre exprime le nombre d’atomes présents dans 12 g de 12C. N=6.023 1023, cette constante a été mesurée par des méthodes expérimentales très diverses et concordantes. I.1.4. MOLE (unité de quantité de matière) La mole est la quantité de matière d’un système contenant N entités identiques. Elle est aussi définie comme le nombre d’atomes de carbone 12 contenu dans 12 g de carbone 12. Une mole d’atome correspond à 6.023 1023 atomes, une mole d’électrons correspond à 6.023 1023 électrons. Exp 1 : Déterminer le nombre d’atomes contenu dans 12g de carbone 12, sachant que la masse d’un atome de carbone 12 est de 1.9926 10-26Kg. (cette masse est déterminé à l’aide d’un spectromètre de masse). Solution : 1 mole ..> 12g.................> N atomes 1.9926 10-23g…> 1 atome..=> 1 mole= atomes 23 23 10 023 . 6 992610 . 1 12 = − . I.1.5. MASSE MOLAIRE ATOMIQUE C’est la masse d’une mole d’atome (c’est donc la masse de N atomes). Exp : Déterminer la masse d’un atome de sodium (Na) sachant que sa masse molaire atomique est de 23 g. 2 Solution: 1 mole d’atome de Na ..> 23 g..> 6.023 1023 atomes 1 atome de Na …> mNa…..> 1 atom => g mNa 23 23 810 . 3 02310 . 6 23 − = = I.1.5.1. Atome gramme: L’atome gramme d’un élément est la masse atomique de cet élément exprimée en gramme (g). Exp : l’atome gramme du fer représente 56 g de fer et l’atome gramme d’oxygène représente 16g d’O. I.1.6. MASSE MOLAIRE MOLECULAIRE C’est la masse d’une mole de molécules. Elle est égale à la somme des masses molaires des atomes qui constituent la molécule. Exp 1: Déterminer la masse d’une mole de molécule de Zn (OH)2. Solution: MZn(OH)2= M(Zn) +2*M(O)+2*M(H) =65.37+2*16+2*1=99.37g Exp 2: Déterminer la masse d’une molécule de Zn(OH)2. Solution: 1 mole de molécule de Zn(OH)2 ..> 99.37 g..> 6.023 1023 molécules 1 molécule de Zn(OH)2….> mZn(OH)2…..> 1 molécule => g m OH Zn 22 23 ) ( 64910 . 1 02310 . 6 37 . 99 2 − = = I.1.6.1. Molécule gramme: la molécule gramme d’un corps pur est la quantité de ce corps dont la masse est exprimée en gramme (g). Exp : une molécule gramme d’eau (H2O) représente 18g d’eau et une molécule gramme d’oxygène (O2) représente 32 g d’O2. I.1.7. VOLUME MOLAIRE C’est le volume qu’occupe une mole de substance à l’état gazeux. Dans les condition Normales de Pression et de Température (P= 1Atm, T=0°C=273K), une mole de substance gazeuse occupe un volume de 22.4L. ( nRT PV = ) Exercice 1: 5.38 1019 particules α (He2+) conduisent à 2 cm3 de gaz Hélium dans les conditions normales de températures et de pression. Déterminer le nombre d’Avogadro? Solution : atomes l atome Avogadro l He mole contient contient T P N C les dans volume un occupe 19 3 10 38 . 5 10 2 4 . 22 ) ( 1      →  Ν       →       →  − Atomes 23 3 19 10 025 . 6 10 * 2 10 * 38 . 5 * 4 . 22 = = Ν ⇒ − Exercice 2 : dans 0.4 moles de H2S, combien y a-t-il : 1- de grammes de H2S, 2- de moles de H et de moles de S, 3- de grammes de H et de grammes de S, 4- de molécules de H2S, 5- d’atomes de H et d’atomes de S. Solution : 1- g m m S H mole g S H mole S H S H pèse pèse 6 . 13 34 * 4 . 0 4 . 0 34 1 2 2 2 2 = = ⇒  →   →  2- moles n n moles n n S H mole S de mole une et H de moles S H mole S S H H contient contient 4 . 0 1 * 4 . 0 8 . 0 2 * 4 . 0 4 . 0 . ) 1 ( 2 1 2 2 = = ⇒ = = ⇒   →    →  3- dans la molécule H2S : . 8 . 12 32 * 4 . 0 4 . 0 32 1 8 . 0 8 . 0 2 2 g m S de mole g S de mole g m m H de mole deH g H de mole S pèse pèse H H pèse pèse = =  →   →  = ⇒  →   →  4- molécules N S H de molécules de mole molécules S H de molécules de mole molécules contient contient 23 23 2 23 2 10 41 . 2 10 023 . 6 * 4 . 0 4 . 0 10 023 . 6 1 = =   →    →  3 5- . 10 41 . 2 10 023 . 6 * 4 . 0 4 . 0 10 023 . 6 1 10 81 . 4 10 023 . 6 * 8 . 0 ' 8 . 0 10 023 . 6 * 2 ' 2 23 23 23 23 23 23 atomes N S de mole atomes S de mole atomes N H de atomes d moles Atomes H de atomes d moles S contient contient H de atomes contient contient = =   →    →  = =   →    →  I.1.8. MASSE VOLUMIQUE D’UN CORPS –DENSITE I.1.8.1. Masse volumique ou masse spécifique La masse volumique d’un corps est la masse de l’unité de volume de ce corps. 3 3 cm g cm v g m ← ← = ρ , Exp : Déterminer la masse volumique de mercure (Hg) sachant que 14 cm3 de ce dernier pèsent 190.4g. Solution : 3 3 3 6 . 13 14 4 . 190 1 4 . 190 14 cm g cm g cm Hg Hg = = ⇒ → → ρ ρ I.1.8.2. Densité I.1.8.2.1. Solide –Liquide: La densité d’un corps solide ou liquide par rapport à l’eau est le rapport de la uploads/Philosophie/ cours-1-de-chimie-1-notion-fondamentale.pdf