Flashcards : Solvants et conductivité ionique (64 cartes)

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1Question

Pourquoi l’oxygène attire-t-il davantage les électrons de la liaison O–H ?

Réponse

Parce qu’il est plus électronégatif que l’hydrogène.

2Question

Quelle géométrie moléculaire contribue au dipôle permanent de l’eau ?

Réponse

Une géométrie non linéaire.

3Question

Quelle étape suit la polarisation et l’ionisation de H–Cl lors de la solvatation de HCl ?

Réponse

La dissociation des ions sous l’effet de la constante diélectrique de l’eau.

4Question

Qu’est-ce qu’un électrolyte ?

Réponse

Un composé qui, en solution, se dissocie en ions et rend la solution conductrice de l’électricité.

5Question

Comment définit-on le degré de dissociation d’un acide faible ?

Réponse

α=[base]C\alpha = \frac{[\mathrm{base}]}{C}

6Question

Quelle valeur de α\alpha caractérise un électrolyte fort ?

Réponse

α=1\alpha = 1

7Question

Quelle relation relie la résistance d’une cellule conductimétrique à sa constante de cellule ?

Réponse

R=kγR = \frac{k}{\gamma}

8Question

Quelle formule exprime l’additivité de la conductivité ionique ?

Réponse

γ=∑iCiλi\gamma = \sum_i C_i\lambda_i

9Question

Comment se définit la conductivité molaire équivalente Λₘ ?

Réponse

Λm=γC=∑iCiCλi\Lambda_m=\frac{\gamma}{C}=\sum_i\frac{C_i}{C}\lambda_i

10Question

Quelle est l’unité de Λₘ si C est en mol·m⁻³ ?

Réponse

Ω⁻¹·m²·mol⁻¹.

11Question

Quelle loi relie Λₘ et C pour un électrolyte fort ?

Réponse

Λm=Λm∘−kC\Lambda_m=\Lambda_m^\circ-k\sqrt{C}

12Question

Que représente k dans la loi de Kohlrausch ?

Réponse

Une constante caractéristique de la solution.

13Question

Quelle relation exprime Λₘ pour un électrolyte faible ?

Réponse

Λm=αΛm∘−α3/2kC\Lambda_m=\alpha\Lambda_m^\circ-\alpha^{3/2}k\sqrt{C}

14Question

Quelle est l’équation de dissolution de PbCl₂ ?

Réponse

PbCl2(s)⇌Pb2+(aq)+2Cl−(aq)\mathrm{PbCl_2(s) \rightleftharpoons Pb^{2+}(aq) + 2Cl^-(aq)}

15Question

Quelle relation relie la concentration en ions Pb²⁺ à la solubilité de PbCl₂ ?

Réponse

[Pb2+]=s[\mathrm{Pb^{2+}}]=s

16Question

Quelle relation relie la concentration en ions Cl⁻ à la solubilité de PbCl₂ ?

Réponse

[Cl−]=2s[\mathrm{Cl^-}]=2s

17Question

Comment déduire la solubilité de PbCl₂ de la conductivité en solution saturée très diluée ?

Réponse

s=γΛm∘s=\frac{\gamma}{\Lambda_m^\circ}

18Question

Quelle expression donne la conductivité molaire limite de PbCl₂ ?

Réponse

Λm∘=λPb2+∘+2λCl−∘\Lambda_m^\circ=\lambda^\circ_{\mathrm{Pb}^{2+}}+2\lambda^\circ_{\mathrm{Cl}^-}

19Question

Comment évolue la conductivité pendant le dosage de HCl par NaOH ?

Réponse

Elle diminue avant l’équivalence, correspond à celle d’une solution de NaCl à l’équivalence, puis augmente après.

20Question

Que devient la conductivité après l’équivalence du dosage de HCl par NaOH ?

Réponse

Elle augmente.

21Question

Pourquoi la conductivité varie-t-elle peu avant l’équivalence du dosage de KCl par AgNO₃ ?

Réponse

Parce que Cl⁻ est remplacé par NO₃⁻.

22Question

Pourquoi la conductivité augmente-t-elle après l’équivalence du dosage de KCl par AgNO₃ ?

Réponse

À cause de l’excès de Ag⁺ et de NO₃⁻.

23Question

Que permet d’estimer la théorie de Debye et Hückel pour les solutions électrolytiques ?

Réponse

Les écarts à l’idéalité à partir des interactions électrostatiques, avec le coefficient d’activité moyen γ±\gamma_{\pm}.

24Question

Quelle formule définit la force ionique II d’une solution ?

Réponse

I=12∑iCizi2I = \frac{1}{2}\sum_i C_i z_i^2.

25Question

Quels ions la force ionique prend-elle en compte ?

Réponse

Tous les ions de la solution, actifs ou spectateurs.

26Question

Quelle formule donne log⁡γi\log \gamma_i selon la première loi de Debye–Hückel ?

Réponse

log⁡γi=−Azi2I\log \gamma_i = -A z_i^2\sqrt{I}.

27Question

Quelle formule donne log⁡γ±\log \gamma_{\pm} selon la première loi de Debye–Hückel ?

Réponse

log⁡γ±=−Az+∣z−∣I\log \gamma_{\pm} = -A z^+|z^-|\sqrt{I}.

28Question

À quoi assimile-t-on l’activité ionique dans une solution très diluée ?

Réponse

À la concentration de l’ion.

29Question

Quel coefficient faut-il considérer pour une solution chargée ?

Réponse

Le coefficient d’activité.

30Question

Quelle formule définit l’activité ionique de l’espèce i ?

Réponse

ai=γiCiC0a_i = \frac{\gamma_i C_i}{C_0}

31Question

Qu’est-ce qu’un équilibre chimique ?

Réponse

Un état où les proportions relatives des réactifs et des produits restent constantes, sans évolution macroscopique.

32Question

Quelle expression donne la constante d’équilibre KK ?

Réponse

K=∏iaiνiK = \prod_i a_i^{\nu_i}

33Question

Que représente νi\nu_i dans l’expression de la constante d’équilibre ?

Réponse

Le coefficient stœchiométrique de l’espèce ii, positif pour les produits et négatif pour les réactifs.

34Question

Que désigne la notation « aq. » pour un ion en solution ?

Réponse

Son association à un certain nombre de molécules d’eau.

35Question

Quelles particules transportent l’électricité dans une solution ionique ?

Réponse

Les ions.

36Question

Quelles catégories de composés sont des électrolytes ?

Réponse

Les sels, les acides ou les bases.

37Question

Comment le sulfate de sodium se dissocie-t-il dans l’eau ?

Réponse

\mathrm{Na_2SO_4 \rightarrow 2Na^+_{(aq)} + SO_4^{2-}_{(aq)}}

38Question

Quelle équation décrit la réaction du chlorure d’hydrogène avec la soude ?

Réponse

HCl+NaOH→NaCl+H2O\mathrm{HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O}

39Question

Quelle expression relie la constante d’acidité au degré de dissociation ?

Réponse

Ka=α2C1−αK_a = \frac{\alpha^2 C}{1-\alpha}

40Question

Quels composés sont cités comme électrolytes forts ?

Réponse

HCl et NaCl.

41Question

De quoi est constituée une cellule conductimétrique ?

Réponse

De deux plaques parallèles plongées dans l’électrolyte.

42Question

En quelle unité s’exprime la concentration CiC_i dans γi=Ciλi\gamma_i=C_i\lambda_i ?

Réponse

En mol·m⁻³.

43Question

Quel effet une hausse de température exerce-t-elle sur la conductivité ?

Réponse

Elle augmente la conductivité.

44Question

Que désigne la conductivité ionique limitante λi∘\lambda_i^\circ ?

Réponse

La conductivité ionique molaire d’un ion à dilution infinie.

45Question

Quelle formule donne la conductivité d’une solution à dilution infinie ?

Réponse

γ∘=∑iCiλi∘\gamma^\circ = \sum_i C_i\lambda_i^\circ

46Question

Quelle conductivité obtient-on pour MgCl₂ à 0,01 mol·L⁻¹ dans l’exemple ?

Réponse

259·10⁻³ Ω⁻¹·m⁻¹.

47Question

Quelle expression vérifie Λₘ° à dilution infinie ?

Réponse

Λm∘=γ∘C=∑iCiCλi∘\Lambda_m^\circ=\frac{\gamma^\circ}{C}=\sum_i\frac{C_i}{C}\lambda_i^\circ

48Question

À dilution infinie, comment exprimer α pour un électrolyte faible ?

Réponse

α=ΛmΛm∘\alpha=\frac{\Lambda_m}{\Lambda_m^\circ}

49Question

À l’équilibre, quelles sont les concentrations de CH₃COO⁻ et H₃O⁺ lors de la dissociation de CH₃COOH ?

Réponse

Elles valent chacune αC.

50Question

Que deviennent les conductivités ioniques molaires en milieu suffisamment dilué ?

Réponse

Elles sont approximativement égales à leurs valeurs limites, λi≃λi∘\lambda_i \simeq \lambda_i^\circ.

51Question

Comment définit-on la solubilité de PbCl₂ dans une solution saturée ?

Réponse

La quantité maximale de PbCl₂ dissoute dans 1 L de solution saturée.

52Question

Que se passe-t-il pour les réactifs à l’équivalence du dosage de HCl par NaOH ?

Réponse

Ils sont intégralement consommés dans les proportions stœchiométriques.

53Question

Quel réactif est limitant avant l’équivalence du dosage de HCl par NaOH ?

Réponse

Le NaOH ajouté.

54Question

Quelle réaction a lieu lors du dosage de KCl par AgNO₃ ?

Réponse

(K⁺ + Cl⁻) + (Ag⁺ + NO₃⁻) → AgCl(s) + (K⁺ + NO₃⁻).

55Question

Quelle formule donne log⁡γ±\log \gamma_{\pm} selon la deuxième loi de Debye–Hückel ?

Réponse

log⁡γ±=−Az+∣z−∣I1+I\log \gamma_{\pm} = -\frac{A z^+|z^-|\sqrt{I}}{1+\sqrt{I}}.

56Question

Quelle valeur prend AA dans l’eau à 25 °C selon Debye–Hückel ?

Réponse

0,509.

57Question

Dans quel intervalle se trouve le coefficient d’activité γᵢ ?

Réponse

0<γi<10 < \gamma_i < 1

58Question

De quelle théorie déduit-on le coefficient d’activité γᵢ ?

Réponse

De la théorie de Debye et Hückel.

59Question

Quelle est la concentration de référence C₀ ?

Réponse

1 mol/L1\ \text{mol/L}

60Question

Quelles sont les conditions de référence en température et pression ?

Réponse

T=25 ∘CT = 25\ ^\circ\text{C} et P=p∘=105 PaP = p^\circ = 10^5\ \text{Pa}.

61Question

Quelle activité attribue-t-on aux solides et aux corps purs ?

Réponse

1.

62Question

Quels sens une réaction à l’équilibre peut-elle suivre à l’échelle moléculaire ?

Réponse

Les sens direct et inverse.

63Question

Dans quelle situation l’expression de l’équilibre peut-elle utiliser les concentrations plutôt que les activités ?

Réponse

Dans une solution suffisamment diluée.

64Question

Quelles interactions attirent les molécules d’eau entre elles ?

Réponse

Les interactions de Van der Waals et les liaisons hydrogène.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 20 questions sur Solvants et conductivité ionique.

1. Pourquoi une molécule d’eau possède-t-elle un dipôle permanent et constitue-t-elle un solvant polaire ?

2. Lorsqu’on dissout HCl dans l’eau, quelle succession décrit correctement la solvatation ?

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