Flashcards : Chimie des solutions (94 cartes)

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1Question

Quels sont les trois états principaux de la matière, du moins au plus énergétique ?

Réponse

Le solide, le liquide et le gaz.

2Question

Qu’est-ce qu’une phase en physique ?

Réponse

Un milieu uniforme par sa composition chimique et son état physique à température et pression données.

3Question

Qu’est-ce qui distingue un corps pur d’un mélange ?

Réponse

Un corps pur contient une seule espèce chimique, tandis qu’un mélange en contient plusieurs.

4Question

Quand un mélange est-il homogène ou hétérogène ?

Réponse

Il est homogène si ses espèces sont indiscernables à l’œil nu, et hétérogène si au moins deux constituants sont discernables.

5Question

Qu’implique une transformation chimique au niveau des liaisons ?

Réponse

La rupture et la formation de liaisons.

6Question

Que modifie une transformation nucléaire ?

Réponse

Le noyau.

7Question

Qu’est-ce qu’un système ?

Réponse

Une zone de l’espace délimitée par une surface.

8Question

Qu’échange un système isolé avec l’extérieur ?

Réponse

Ni matière ni énergie.

9Question

De quoi dépend une grandeur extensive ?

Réponse

De la quantité de matière ou des dimensions du système.

10Question

Comment calcule-t-on la concentration molaire de l’espèce AiA_i ?

Réponse

C(Ai)=[Ai]=niVC(A_i)=[A_i]=\frac{n_i}{V}, en mol/L.

11Question

Comment calcule-t-on la fraction molaire de l’espèce AiA_i ?

Réponse

xi=nintotal=ni∑i=1knix_i=\frac{n_i}{n_{\mathrm{total}}}=\frac{n_i}{\sum_{i=1}^{k}n_i}.

12Question

Quelle est l’unité de la fraction molaire xix_i ?

Réponse

Elle est sans unité.

13Question

Comment calcule-t-on la fraction massique de l’espèce AiA_i ?

Réponse

wi=mimtotal=mi∑i=1kmiw_i=\frac{m_i}{m_{\mathrm{total}}}=\frac{m_i}{\sum_{i=1}^{k}m_i}.

14Question

Quelle est l’unité de la fraction massique wiw_i ?

Réponse

Elle est sans unité.

15Question

Comment la loi de Dalton relie-t-elle pip_i à xix_i et à pp ?

Réponse

pi=xipp_i=x_i p.

16Question

Que vaut la somme des pressions partielles selon la loi de Dalton ?

Réponse

∑i=1kpi=p\sum_{i=1}^{k}p_i=p.

17Question

Que représente une équation bilan ?

Réponse

Une transformation chimique par réorganisation électronique, rupture ou formation de liaisons, ou transfert d’électrons.

18Question

Dans quel sens les réactifs sont-ils consommés dans une équation bilan ?

Réponse

Dans le sens direct.

19Question

Que font les coefficients stœchiométriques dans une équation bilan ?

Réponse

Ils équilibrent la quantité d’atomes entre réactifs et produits.

20Question

Quand les quantités de réactifs sont-elles stœchiométriques ?

Réponse

Lorsqu’elles respectent les rapports de leurs coefficients stœchiométriques.

21Question

Quelle relation définit l’avancement d’une réaction ?

Réponse

ξ=ni−n0,iνi\xi=\frac{n_i-n_{0,i}}{\nu_i}

22Question

Comment s’exprime la quantité de matière d’une espèce pendant une réaction ?

Réponse

ni=n0,i+νiξn_i=n_{0,i}+\nu_i\xi

23Question

Comment calcule-t-on le rendement d’une réaction ?

Réponse

η=ξfξmax\eta=\frac{\xi_f}{\xi_{max}}

24Question

Qu’est-ce que l’activité chimique aia_i ?

Réponse

Une grandeur thermodynamique sans dimension représentant la disponibilité d’une entité chimique à réagir par rapport à son état standard.

25Question

Comment définit-on le quotient réactionnel QrQ_r ?

Réponse

Qr(t)=∏iaivi(t)Q_r(t)=\prod_i a_i^{v_i}(t).

26Question

Quelle condition caractérise l’avancement final d’une réaction totale ?

Réponse

ξf=ξmax⁡\xi_f=\xi_{\max}.

27Question

À quoi le quotient réactionnel est-il égal à l’équilibre selon Guldberg et Waage ?

Réponse

À la constante d’équilibre positive KK, quelle que soit la composition initiale.

28Question

Que peut libérer un acide de Brønsted ?

Réponse

Un proton H+H^+.

29Question

Que peut capter une base de Brønsted ?

Réponse

Un proton H+H^+.

30Question

Par quoi diffèrent les deux espèces d’un couple acide-base ?

Réponse

Par un proton.

31Question

Que transfère une réaction acide-base, et de qui vers qui ?

Réponse

Un proton d’un acide vers une base.

32Question

Que peut faire un ampholyte avec un proton ?

Réponse

Le libérer ou le capter.

33Question

Que caractérise la constante d’acidité KaK_a à température donnée ?

Réponse

La force d’un acide dilué en solution aqueuse et sa capacité à former des ions oxonium à l’équilibre.

34Question

Quelle formule définit KaK_a pour AH+H2O⇌A−+H3O+AH+H_2O\rightleftharpoons A^-+H_3O^+ ?

Réponse

Ka=[A−][H3O+][AH]K_a=\frac{[A^-][H_3O^+]}{[AH]}

35Question

Quelle relation relie pKapK_a et pKbpK_b d’un couple conjugué en conditions standards ?

Réponse

pKa=14−pKbpK_a=14-pK_b

36Question

Quelle formule donne le pH à partir de la concentration en ions oxonium ?

Réponse

pH=−log⁡[H3O+]C∘pH=-\log\frac{[H_3O^+]}{C^\circ}

37Question

Dans l’eau, quel intervalle de pH caractérise une solution acide ?

Réponse

pH<7pH<7

38Question

Quels acides faibles usuels et quels pKa sont cités pour l’acide acétique et l’acide phosphorique ?

Réponse

L’acide acétique a un pKa de 4,8 ; l’acide phosphorique a des pKa de 2,1, 7,2 et 12,3.

39Question

Quel couple et quel pKa caractérisent l’ammoniac comme base faible usuelle ?

Réponse

Le couple NH₄⁺/NH₃ a un pKa de 9,2.

40Question

Quel couple et quel pKa caractérisent l’ion hydrogénocarbonate comme base faible usuelle ?

Réponse

Le couple HCO₃⁻/CO₃²⁻ a un pKa de 10,3.

41Question

Quels pKa caractérisent les acides forts usuels HCl, HNO₃ et H₂SO₄ ?

Réponse

HCl : −6,3 ; HNO₃ : −1,4 ; H₂SO₄ : −3 pour le premier couple et 1,9 pour le couple acide faible.

42Question

Quel couple et quel pKa caractérisent l’amidure de sodium comme base forte usuelle ?

Réponse

Le couple NH₃/NH₂⁻ a un pKa de 38.

43Question

Quel couple et quel pKa caractérisent la soude comme base forte usuelle ?

Réponse

Le couple H₂O/OH⁻ a un pKa de 15,7.

44Question

Quand une espèce est-elle considérée comme prédominante ?

Réponse

Lorsque sa concentration est au moins dix fois supérieure à celle des autres espèces.

45Question

Dans un couple AH/A−AH/A^-, quand la base prédomine-t-elle ?

Réponse

Lorsque pH>pKa+1pH>pK_a+1.

46Question

Comment définit-on le degré de dissociation α\alpha d’un acide sous forme basique ?

Réponse

α=[A−][AH]+[A−]\alpha=\frac{[A^-]}{[AH]+[A^-]}.

47Question

Pour un acide faible de concentration totale CC, quelle relation donne α\alpha en fonction du pH et de pKapK_a ?

Réponse

α=11+10−pH+pKa\alpha=\frac{1}{1+10^{-pH+pK_a}}.

48Question

Que se passe-t-il entre deux espèces aux domaines de prédominance disjoints ?

Réponse

Elles sont incompatibles en solution et réagissent entre elles.

49Question

Quelle expression donne la constante de A1H+A2−⇌A1−+A2HA_1H+A_2^-\rightleftharpoons A_1^-+A_2H ?

Réponse

K=Ka1Ka2=10pKa2−pKa1K=\frac{K_{a1}}{K_{a2}}=10^{pK_{a2}-pK_{a1}}

50Question

Qu’est-ce que la réaction prépondérante en solution ?

Réponse

L’action de l’acide le plus fort sur la base la plus forte présents en quantités non négligeables.

51Question

Quand le sens direct d’une réaction acide-base est-il favorisé ?

Réponse

Quand K>1K>1 et pKa2>pKa1pK_{a2}>pK_{a1}.

52Question

Quand une réaction acide-base est-elle quasi totale dans le sens direct ?

Réponse

Quand pKa2−pKa1>3pK_{a2}-pK_{a1}>3.

53Question

Sur quels éléments s’appuie le calcul des concentrations à l’équilibre ?

Réponse

La conservation de la matière, l’électroneutralité et les constantes d’équilibre.

54Question

Pour un acide fort de pH ≤6\leq 6, quelle formule approchée donne le pH ?

Réponse

pH=−log⁡(C)pH = -\log(C).

55Question

Pour une base forte de pH ≥8\geq 8, quelle formule approchée donne le pH ?

Réponse

pH=pKe+log⁡(C)pH = pK_e + \log(C).

56Question

Pour un acide faible vérifiant les deux conditions d’approximation, quelle formule donne le pH ?

Réponse

pH=12(pKa−log⁡C)pH = \frac{1}{2}(pK_a - \log C).

57Question

Avec quoi un précipité est-il en équilibre dans une solution ?

Réponse

Avec ses ions constitutifs.

58Question

Que se forme lors d’une précipitation ?

Réponse

Un solide ionique.

59Question

Quelle transformation est l’inverse de la précipitation ?

Réponse

La dissolution.

60Question

Quel état d’équilibre caractérise une solution saturée ?

Réponse

L’équilibre entre le solide et les ions dissous.

61Question

Quelle quantité la solubilité mesure-t-elle à saturation ?

Réponse

La quantité de matière dissoute dans un litre de solution aqueuse.

62Question

Comment s’exprime le produit de solubilité pour CxAyC_xA_y ?

Réponse

Ks=([Cy+]eqC∘)x([Ax−]eqC∘)yK_s=\left(\frac{[C^{y+}]_{eq}}{C^\circ}\right)^x\left(\frac{[A^{x-}]_{eq}}{C^\circ}\right)^y.

63Question

Quelles propriétés de forme et de volume possède un solide ?

Réponse

Un volume et une forme propres indéformables.

64Question

Quelle propriété de volume distingue un liquide d’un gaz ?

Réponse

Un liquide possède un volume propre, contrairement à un gaz.

65Question

Qu’est-ce qui distingue un corps pur simple d’un corps pur composé ?

Réponse

Le corps simple contient le même atome, tandis que le composé contient des atomes de natures différentes.

66Question

Que représente un diagramme d’équilibre de la matière ?

Réponse

Les états possibles d’un même milieu en fonction de la température et de la pression.

67Question

Comment appelle-t-on les transformations physiques entre les trois états principaux de la matière ?

Réponse

Des transitions de phase.

68Question

Combien existe-t-il de transitions de phase entre les trois états principaux ?

Réponse

Six.

69Question

Comment se distingue un système homogène d’un système hétérogène ?

Réponse

Ses propriétés sont constantes en tout point.

70Question

Comment exprime-t-on pip_i pour un gaz parfait dans un mélange gazeux ?

Réponse

pi=niRTVp_i=\frac{n_iRT}{V}, avec R=8,314 J mol−1 K−1R=8{,}314\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}} et TT en kelvins.

71Question

Quel signe porte le coefficient stœchiométrique d’un produit dans l’écriture conventionnelle ?

Réponse

Il est positif.

72Question

Quelles conditions définissent l’état standard ?

Réponse

Une pression de 1 bar et une température de 25 °C ; pour les solutés, une concentration de 1 mol/L.

73Question

Comment calcule-t-on l’activité d’un gaz parfait ?

Réponse

ai=pip∘a_i=\frac{p_i}{p^\circ}, avec p∘=1 bar=105 Pap^\circ=1\ \mathrm{bar}=10^5\ \mathrm{Pa}.

74Question

Comment calcule-t-on l’activité d’un liquide dans un mélange idéal ?

Réponse

Elle est égale à sa fraction molaire.

75Question

Comment relie-t-on pKpK à KK ?

Réponse

pK=−log⁡(K)pK=-\log(K), donc K=10−pKK=10^{-pK}.

76Question

Dans quels couples l’eau est-elle amphotère ?

Réponse

H2O/OH−H_2O/OH^- et H3O+/H2OH_3O^+/H_2O.

77Question

Combien de protons un polyacide peut-il libérer ?

Réponse

Plusieurs protons.

78Question

À quelle condition un acide perd-il un proton ?

Réponse

Si un solvant ou un autre réactif peut le capter.

79Question

Quelle formule définit KbK_b pour une base BB en solution aqueuse ?

Réponse

Kb=[BH+][OH−][B]K_b=\frac{[BH^+][OH^-]}{[B]}

80Question

Quelle expression donne KeK_e lors de l’autoprotolyse de l’eau ?

Réponse

Ke=[H3O+][OH−]K_e=[H_3O^+][OH^-]

81Question

Quelle est la valeur de pKepK_e en conditions standards ?

Réponse

1414

82Question

Dans le couple AH/A−AH/A^-, quelles sont les proportions à pH=pKapH=pK_a ?

Réponse

50 % de A−A^- et 50 % de AHAH.

83Question

Combien de courbes comporte le diagramme de distribution d’un polyacide ou d’une polybase ?

Réponse

Autant de courbes que d’espèces.

84Question

Dans le système carbonaté, quelle relation exprime le bilan matière ?

Réponse

C=[CO2]+[HCO3−]+[CO32−]C=[CO_2]+[HCO_3^-]+[CO_3^{2-}].

85Question

Dans le système carbonaté, à partir de quel pH CO2CO_2 prédomine-t-il ?

Réponse

Pour pH<5,35pH<5{,}35.

86Question

Que compare-t-on pour déterminer le sens réel indiqué par la règle du gamma ?

Réponse

Qr,iniQ_{r,ini} à K0K^0.

87Question

Que prédit une zone de prédominance commune sur des diagrammes superposés ?

Réponse

Les espèces correspondantes peuvent coexister.

88Question

Quelle est la formule exacte de [H3O+][H_3O^+] pour un acide fort de concentration CC ?

Réponse

[H3O+]=C+C2+4Ke2[H_3O^+] = \frac{C + \sqrt{C^2 + 4K_e}}{2}.

89Question

Quelle est la formule exacte de [H3O+][H_3O^+] pour une base forte de concentration CC ?

Réponse

[H3O+]=−C+C2+4Ke2[H_3O^+] = \frac{-C + \sqrt{C^2 + 4K_e}}{2}.

90Question

Quelle équation vérifie [H3O+][H_3O^+] pour un acide faible sans approximation ?

Réponse

[H3O+]3+Ka[H3O+]2−(Ke+KaC)[H3O+]−KeKa=0[H_3O^+]^3 + K_a[H_3O^+]^2 - (K_e + K_aC)[H_3O^+] - K_eK_a = 0.

91Question

Pour un acide faible de pH ≤6\leq 6, quelle formule donne [H3O+][H_3O^+] ?

Réponse

[H3O+]=−Ka+Ka2+4KaC2[H_3O^+] = \frac{-K_a + \sqrt{K_a^2 + 4K_aC}}{2}.

92Question

Quelle équation vérifie [OH−][OH^-] pour une base faible sans approximation ?

Réponse

[OH−]3+Kb[OH−]2−(Ke+KbC)[OH−]−KeKb=0[OH^-]^3 + K_b[OH^-]^2 - (K_e + K_bC)[OH^-] - K_eK_b = 0.

93Question

Quelles entités constituent un solide ionique ?

Réponse

Des ions.

94Question

Quelle relation relie pKspK_s et KsK_s ?

Réponse

pKs=−log⁡(Ks)pK_s=-\log(K_s).

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Teste tes connaissances avec un QCM de 58 questions sur Chimie des solutions.

1. Quel est l’ordre des trois états principaux de la matière, du moins au plus énergétique ?

2. À température et pression données, qu’est-ce qui caractérise une phase ?

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