Florence et Jérôme Girard Chimie inorganique et générale : des expériences pour

Florence et Jérôme Girard Chimie inorganique et générale : des expériences pour mieux comprendre ! Expériences et questions-réponses Licence de chimie, IUT, BTS, classes préparatoires, CAPES et Agrégations LMD s u p é r i e u r Retrouvez l'intégralité de cet ouvrage et toutes les informations sur ce titre chez le libraire en ligne decitre.fr Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Chimie inorganique et générale : des expériences pour mieux comprendre ! Licence Maîtrise Doctorat Chimie Cachau-Herreillat D., Des expériences de la famille Acide-Base. 3e éd. Cachau-Herreillat D., Des expériences de la famille Red-Ox. 2e éd. Chaquin, P., Volatron, F., Chimie organique : une approche orbitalaire Depovere P., Chimie générale. 3e éd. Depovere P., Chimie organique. 2e éd. Kiel M., L’oxydoréduction Martinand-Lurin, É., Grüber, R., 40 expériences illustrées de chimie générale et organique McMurry J., Begley T., Chimie organique des processus biologiques. Moussard C., Biochimie structurale et métabolique. 3e éd. Moussard C., Biologie moléculaire. Biochimie des communications cellulaires Moussard C., Gibey R., Bénédini M., QCM de biochimie et de biologie moléculaire Rabasso N., Chimie organique. Généralités, études des grandes fonctions et ­ méthodes spectroscopiques. 2e éd. Rabasso N., Chimie organique. Hétéroéléments, stratégies de synthèse et chimie organométallique. 2e éd. Physique Aslangul C., Mécanique quantique 1. Fondements et premières applications Aslangul C., Mécanique quantique 2. Développements et applications à basse énergie. 2e éd. Aslangul C., Mécanique quantique 3. Corrigés détaillés et commentés des exercices et problèmes Becherrawy T., Optique géométrique Biémont É., Spectroscopie atomique. Instrumentation et structures atomiques Biémont É., Spectroscopie moléculaire. Structures moléculaires et analyse spectrale Champeau R.-J., Carpentier R., Lorgeré I., Ondes lumineuses. Propagation, optique de Fourier, cohérence Mayet F., Physique nucléaire appliquée Rieutord M., Une introduction à la dynamique des fluides Taillet R., Optique physique. Propagation des ondes lumineuses. 2e éd. Watsky A., Thermodynamique macroscopique EXPÉRIENCES ET QUESTIONS-RÉPONSES Florence et Jérôme Girard Chimie inorganique et générale : des expériences pour mieux comprendre ! s u p é r i e u r © De Boeck Supérieur s.a., 2015 Fond Jean Pâques, 4, B-1348 Louvain-la-Neuve Tous droits réservés pour tous pays.  Il est interdit, sauf accord préalable et écrit de l’éditeur, de reproduire (notamment par photocopie) partiellement ou totalement le présent ouvrage, de le stocker dans une banque de données ou de le communiquer au public, sous quelque forme et de quelque manière que ce soit. Imprimé en Belgique  Dépôt légal : Bibliothèque nationale, Paris : septembre 2015 Bibliothèque royale de Belgique, Bruxelles : 2015/0074/089 ISBN 978-2-8041-9074-3 Pour toute information sur notre fonds et les nouveautés dans votre domaine de spécialisation, consultez notre site web: www.deboecksuperieur.com V Avant-propos Nous enseignons à l’université Paul Sabatier de Toulouse et à l’ESPE Midi- Pyrénées depuis plus de 15 ans et nous avons mis au point de nombreuses expé- riences que nous publions dans cet ouvrage. Certaines sont totalement originales et n’ont jamais été publiées, d’autres sont des modifications (mode opératoire, exploitations) d’expériences déjà décrites, parfois seulement en langue anglaise. Ce livre s’adresse aux candidats aux concours de recrutement des enseignants (CAPES et Agrégations de Sciences Physiques et Chimiques externes et internes) et aux collègues (université, IUT, classes préparatoires…) recherchant des expé- riences pour les Travaux Pratiques. Chaque expérience a été testée au moins deux fois et les résultats et les exploita- tions complets figurent dans ce livre. Pour chaque expérience : ● ● Nous avons fait appel, la plupart du temps, à du matériel présent dans toutes les salles de TP : pH-mètre, voltmètre, conductimètre, spectropho- tomètre UV-visible de table, balance de précision au 1/10ème de mg, calori- mètre (Dewar), thermomètre au 1/10ème de degré, verrerie classique. Seules quelques expériences nécessitent un appareillage moins courant : polari- mètre, spectrophotomètres UV-visible et IR à balayage. ● ● L’ouvrage est constitué de six chapitres permettant de couvrir la plupart des sujets concernant la chimie inorganique : 1- Le cuivre 2- L’orthophénanthroline 3- La cinétique 4- La thermodynamique 5- Les mélanges binaires 6- Les outils numériques ● ● La plupart des expériences se présentent de la manière suivante : – – Titre – – Objectifs – – Produits – – Sécurité – – Matériel chimie Chimie inorganique et générale : des expériences pour mieux comprendre ! VI – – Mode opératoire avec la durée des expériences : Durée : moins de 1 h entre 1 et 2 h entre 2 et 3 h plus de 3 h – – Données – – Résultats et exploitation – – Questions – – Eléments de réponse aux questions – – Bibliographie ● ● Les questions (notées Qi et insérées dans le texte) sont souvent très simples mais permettent de signaler les points qui posent souvent problème aux étu- diants. Les éléments de réponse sont très brefs, la bibliographie citée per- mettant de compléter ces réponses. Quelques rappels mathématiques (méthodes des tangentes pour la détermina- tion des grandeurs molaires partielles (Exp. 5.1) et méthodes de détermination des ordres en cinétique (Exp. 3.1)) font l’objet d’un traitement spécifique en début de chapitre. Le chapitre 6 est un peu différent des autres : il fait appel à des logiciels (tableurs, logiciels de simulation) permettant d’aller plus loin dans l’interprétation et la com- préhension d’expériences présentées par ailleurs dans cet ouvrage. Un index en fin d’ouvrage permet de trouver rapidement les sujets traités. Nous avons essayé de décrire le plus complètement possible les expériences pour ne laisser aucune « zone d’ombre », au risque d’enfoncer parfois quelques portes ouvertes. Que le chimiste averti nous en excuse ! Nous remercions les collègues qui nous ont aidés lors de la mise au point des expériences et la relecture de cet ouvrage. Remarques : 1- De nombreuses modélisations par des droites sont proposées pour exploiter les résultats des expériences. Pour juger la qualité de l’ajustement, nous avons calculé le coefficient de corrélation r2. La valeur donnée dans ce livre comporte tous les neuf et l’arrondi du premier chiffre différent de neuf. Ex : r2 = 0,99978 est arrondi à r2 = 0,9998. Un coefficient proche de un indique qu’il existe probablement une relation affine entre y et x. 2- Nous ne discutons pas du problème intéressant mais délicat du choix du nombre de chiffres significatifs. Seule une évaluation rigoureuse des incertitudes expéri- mentales ou un traitement statistique d’un grand nombre de résultats permettrait de choisir ce nombre de façon satisfaisante. Avant-propos VII 3- Les espèces dissoutes en solution aqueuse sont généralement notées sans l’indice (aq). L’ion oxonium est noté H3O+ ou H+. 4- La force ionique (I), plusieurs fois « sollicitée » lors de l’exploitation des expé- riences, est calculée de la manière suivante : I = 1 2 2 1 z C C i i i n ° = ∑ zi : charge de l’ion i Ci : concentration de l’ion i C° = 1 mol.L–1 En toute rigueur, la force ionique devrait être définie de la manière suivante : I = 1 2 2 1 z m m i i i n ° = ∑ mi : molalité de l’ion i m° = 1 mol.kg–1 Pour des solutions diluées, C C m m i i ° ≈ ° et la première formule est celle utilisée car elle permet de calculer I de façon plus simple. IX Table des matières Avant-propos. .............................................................................................V Chapitre 1 – Le cuivre. ............................................................................... 1 1.1 Synthèse et analyse d’un complexe de cuivre(II) : Ka[Cu(C2O4)b], cH2O... 3 1.2 Synthèse d’un complexe solvatochromique de cuivre(II) : Cu(acac)2.......... 9 1.3 Précipitations de l’hydroxyde de cuivre(II) (Cu(OH)2) et de la brochantite (Cu4(OH)6SO4)......................................................................17 1.4 Synthèse d’un complexe thermochromique de cuivre(II) : [(C2H5)2NH2]2CuCl4..................................................................................27 1.5 Synthèse et analyse de l’oxyde de cuivre(I) : Cu2O................................. 34 1.6 Synthèse d’un complexe thermochromique de cuivre(I) : Cu2HgI4.......... 40 1.7 Etude du caractère acide de l’ion Cu2+ (aq)................................................... 45 1.8 Transformation du cuivre en « argent » et en « or »................................ 49 1.9 Corrosion et protection de quelques métaux. ........................................... 55 1.10 Etude d’une pile Daniell. ......................................................................... 64 Chapitre 2 – 1,10-phénanthroline........................................................... 75 2.1 Etude du caractère basique de la 1,10‑phénanthroline. ........................... 77 2.2 Détermination de la stœchiométrie du complexe Fe2+ – orthophénanthroline par la méthode de Job (spectrocolorimétrie). .......... 81 2.3 Détermination de la constante de formation globale de l’ion [Fe(phen)3]2+ (b3). .....................................................................................88 2.4 Etude cinétique de la décomposition de l’ion complexe [Fe(phen)3]2+ en milieu acide...................................................................93 2.5 Etude cinétique de la formation de l’ion complexe [Fe(phen)3]2+........... 101 2.6 Dosage rédox d’un mélange d’ions Fe2+ et Co2+. Influence de la présence d’orthophénanthroline.. ...........................................................110 2.7 Synthèse et dédoublement d’un complexe de nickel chiral. ................... 118 chimie Chimie inorganique et générale : des expériences pour mieux comprendre ! X Chapitre 3 – Cinétique........................................................................... 127 3.1 Méthodes mathématiques d’exploitation de résultats expérimentaux obtenus en cinétique pour des réactions totales. ................................... 129 3.2 Etude cinétique de la décoloration de la phénolphtaléine en milieu basique. ..................................................................................................136 3.3 Etude cinétique de l’hydrolyse du vert malachite en milieu basique. .......... 150 3.4 Etude cinétique de l’hydrolyse du vert malachite en milieu acide. .............. 157 3.5 Etude de la cinétique de saponification de l’acétate d’éthyle................. 168 3.6 Iodation de l’acétone : étude cinétique de la catalyse uploads/Sante/ chimie-inorganique-experiences.pdf

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  • Publié le Jul 25, 2021
  • Catégorie Health / Santé
  • Langue French
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