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CHIMIE LE MINIMUM A SAVOIR Grenoble Sciences Grenoble Sciences poursuit un trip

CHIMIE LE MINIMUM A SAVOIR Grenoble Sciences Grenoble Sciences poursuit un triple objectif : • realiser des ouvrages correspondant a un projet clairement defini, sans contrainte de mode ou de programme, • garantir les qualites scientifique et pedagogique des ouvrages retenus, • proposer des ouvrages a un prix accessible au public le plus large possible. Chaque projet est selectionne au niveau de Grenoble Sciences avec le concours de referees anonymes. Puis les auteurs travaillent pendant une annee (en moyenne) avec les membres d'un comite de lecture interactif, dont les noms apparaissent au debut de 1'ouvrage. Celui-ci est ensuite public chez 1'editeur le plus adapte. (Contact: Tel.: (33)4 76 51 46 95 - E-mail: Grenoble.Sciences@ujf-grenoble.fr) Deux collections existent chez EDP Sciences : • la Collection Grenoble Sciences, connue pour son originalite de projets et sa qualite • Grenoble Sciences - Rencontres Scientifiques, collection presentant des themes de recherche d'actualite, traites par des scientifiques de premier plan issus de disciplines differentes. Directeur scientifique de Grenoble Sciences Jean BORNAREL, Professeur a 1'Universite Joseph Fourier, Grenoble 1 Comite de lecture pour "Chimie. Le minimum a savoir" 4 R. BARLET, Professeur a 1'Universite Joseph Fourier - Grenoble 1 • B. HATIER, Maitre de conferences a 1'Universite Nancy 1 4 D. LALANDAIS, Maitre de conferences a 1'Universite Pierre et Marie Curie - Paris 6 Grenoble Sciences rec,oit le soutien du Ministere de la Jeunesse, de 1'Education nationale et de la Recherche, de la Region Rhone-Alpes, du Conseil general de Hsere et de la Ville de Grenoble. Illustration de couverture : Alice GlRAUD ISBN 2-86883-636-4 © EDP Sciences, 2003 CHIMIE LE MINIMUM A SAVOIR Jacques LE COARER 17, avenue du Hoggar Pare d'Activite de Courtaboeuf, BP 112 91944 Les Ulis Cedex A, France Ouvrages Grenoble Sciences edites par EDP Sciences Collection Grenoble Sciences Electrochimie des solides (C. Deportes et al.) - Thermodynamique chimique (M. Oturan & M. Robert) - Chimie organometallique (D. Astruc) - Thermodyna- mique chimique [CD] (/.P. Damon & M. Vincens) Introduction a la mecanique statistique (E. Belorizky & W. Gorecki) - Mecanique statistique. Exercices et problemes corriges (E. Belorizky & W. Gorecki) - La symetrie en mathematiques, physique et chimie (/. Sivardiere) - La cavitation. Mecanismes physiques et aspects industriels (/.P. Franc et al.) - La turbulence (M. Lesieur) - Magnetisme : I Fondements, II Materiaux et applications (sows la direction d'E. du Tremolet de Lacheisserie) - Du Soleil a la Terre. Aeronomie et meteorologie de 1'espace (J. Lilensten & P.L. Blelly) - Sous les feux du Soleil. Vers une meteorologie de 1'espace (J. Lilensten & }. Bornarel) - Mecanique. De la formulation lagrangienne au chaos hamiltonien (C. Gignoux & B. Sihestre-Brac) - La mecanique quantique. Problemes resolus, Tomes 1 et 2 (V.M. Galitsky, B.M. Karnakov & V.I. Kogan) - Analyse statistique des donnees experimentales (K. Protassov) Exercices corriges d'analyse, Tomes 1 et 2 (D. Alibert) - Introduction aux varietes differentielles (/. Lafontaine) - Analyse numerique et equations differentielles (J.P. Demailly) - Mathematiques pour les sciences de la vie, de la nature et de la sante (F. & J.P. Bertrandias) - Approximation hilbertienne. Splines, ondelettes, fractales (M. Atteia & J. Caches) - Mathematiques pour 1'etudiant scientifique, Tomes 1 et 2 (Ph.]. Haug) Bacteries et environnement. Adaptations physiologiques (/. Pelmont) - Enzymes. Catalyseurs du monde vivant (/. Pelmont) - La plongee sous-marine a 1'air. L'adaptation de 1'organisme et ses limites (Ph. Foster) - L'ergomotricite. Le corps, le travail et la sante (M. Gendrier) - Endocrinologie et communications cellulaires (S. Idelman & J. Verdetti) - Elements de biologic a 1'usage d'autres disciplines. De la structure aux fonctions (sous la direction de P. Tracqui & J. Demongeot) L'Asie, source de sciences et de techniques (M. Soutif) - La biologie, des origines a nos jours (P. Vignais) - Naissance de la physique. De la Sicile a la Chine (M. Soutif) Minimum Competence in Scientific English (/. Upjohn, S. Blattes & V. Jans) - Listening Comprehension for Scientific English (/. Upjohn) - Speaking Skills in Scientific English (/. Upjohn, M.H. Fries & D. Amadis) Grenoble Sciences - Rencontres Scientifiques Radiopharmaceutiques. Chimie des radiotraceurs et applications biologiques (sows la direction de M. Comet & M. Vidal) - Turbulence et determinisme (sows la direction de M. Lesieur) - Methodes et techniques de la chimie organique (sous la direction de D. Astruc) POUR LE LECTEUR Cet ouvrage n'est pas un ouvrage classique et peut etre utilise de diverses fac.ons. Decrivons ici quelques exemples d'utilisation : 4 du plan, * de la liste d'objectifs, * des elements de cours, * des items* et de leurs corriges, 4 des problemes et de leurs corriges, 4 de 1'index analytique Cas : je prends cet ouvrage pour reconstituer une base solide en chimie Schema de travail: Dans ce cas, le lecteur a une vision globale des themes abordes en lisant le plan, des capacites qu'il va acquerir en lisant les objectifs. II lira le premier chapitre puis, avec les exercices progressifs (items) developpera certaines competences. Mais cet apprentissage seul, s'il donne une bonne pratique des outils et une certaine acquisition des connaissances peut conduire a un acquis parcellise. Des problemes plus synthetiques sont proposes : ils ne doivent etre abordes que lorsque les numeros d'items etudies sont d'un niveau plus eleve que ceux indiques en tete des problemes. Si, au cours de 1'apprentissage, un point bloque par oubli, utiliser 1'index analytique ou, plus facile encore, revenir dans le cours a la partie concernee : elle est tres souvent indiquee par son code. * un « item » est un exercice court ne concernant 1'apprentissage que d'un seul objectif. 6 CHIMIE - LE MINIMUM A SAVOIR Cas : j'ai des bases qui me semblent non-negligeables : j'ai ce livre et je compte bien 1'utiliser de fac.on ponctuelle Schema de travail: Une question se pose a moi: 4 elle concerne une definition (par exemple, molarite) 4 elle concerne une capacite (exemple : je ne sais pas indiquer 1'oxydant et le reducteur dans une reaction d'oxydoreduction) En fin d'ouvrage, on trouvera trois annexes : Annexe I - La temperature et la chaleur, Annexe II - Les reactions equilibrees, Annexe III - Couples acide/base et pH - Diagrammes de distribution. L'objectif de ces annexes est soit d'amener le lecteur a une comprehension plus profonde de deux groupes de concepts particulierement importants (et souvent mal cernes) comme ceux de temperature et de chaleur ou d'equilibre (en chimie essentiellement dynamique), soit d'apporter un outil simple permettant de suivre le comportement des couples acide/base en fonction du pH. Avec ce « minimum a savoir », nous souhaitons au lecteur une bonne forme en chimie. PLANDE L'OUVRAGE OBJECTIFS 13 CHAPITRE 1 - LA MATIERE TELLE QU'ELLE NOUS APPARA!T 19 1 - Les etats de la matiere 19 1.1 - Les trois etats de la matiere 19 1.2 - Autres etats de la matiere 20 1.3 - Les changements d'etat 20 2- Les melanges 22 2.1 - Les types de melanges 22 2.2 - Separation des melanges 23 2.3 - Le corps pur 24 2.4 - Caracterisation quantitative des melanges 24 2.5 - Distillation et recristallisation 24 3 - Corps simples et corps composes 26 CHAPITRE 2 - L'ATOME, SA STRUCTURE, SA REPRESENTATION 27 1 - Les particules elementaires 27 2 - Les representations de 1'atome 28 2.1 - La representation de BOHR 28 2.2 - Les nombres quantiques 29 2.3 - La formule quantique d'un atome (ou formule electronique) 30 3 - La couche de valence 31 3.1 - Cases quantiques 31 3.2 - Regie de HUND 32 3.3 - Representation de la couche de valence 32 3.4 - Valence d'un atome 33 4 - Classification periodique des elements 33 CHAPITRE 3 - LA MOLECULE ET LA LIAISON CHIMIQUE 37 1 - La liaison covalente 37 1.1 - Les formules de LEWIS 38 1.2 - Le modele ionocovalent ou datif 38 2 - La liaison ionique 39 3 - Formules brutes et formules developpees 40 3.1 - La masse moleculaire 40 3.2 - La formule brute 40 3.3 - La formule developpee plane 40 3.4 - La loi d'AVGGADRO 41 8 CHIMIE - LE MINIMUM A SAVOIR 4 - La structure des molecules 42 4.1 - La methode de repulsion des doublets de GlLLESPlE 42 Reperage des atomes centraux de la molecule 42 Decompte des doublets 42 Determination de la figure de repulsion 42 Determination de la geometrie de la molecule 44 4.2 - Representation geometrique 45 CHAPITRE 4 - LA REACTION CHIMIQUE ET I/EQUATION DE REACTION 47 1 - La Stcechiometrie et 1'equation de reaction 47 1.1 - Principes generaux 47 1.2 - L'equation chimique de reaction 48 1.3 - L'equation-bilan 49 2 - Les reactions en solution 50 2.1 - Definitions 50 2.2 - Les electrolytes 51 2.3 - Stcechiometrie et reactions en solution 51 3 - Les reactions en phase gazeuse 52 3.1 - Donnees generates sur les melanges gazeux 52 3.2 - Systeme gazeux et Stcechiometrie 52 CHAPITRE 5 - DEUX MILIEUX : L'AIR ET L'EAU 55 1 - L'air 55 1.1 - Proprietes 55 1.1.1 - Composition de 1'air uploads/Science et Technologie/ chimie-le-minimum-a-savoir.pdf