Flashcards : Thermodynamique et chimie de la matière (94 cartes)

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1Question

Quels échanges un système fermé permet-il avec son environnement ?

Réponse

Il échange de la chaleur et du travail, mais pas de matière.

2Question

Quelle égalité des masses s’applique à une transformation chimique en système fermé ?

Réponse

La masse des réactifs consommés égale celle des produits formés.

3Question

Quel signe porte le nombre stœchiométrique algébrique d’un réactif ?

Réponse

Il est négatif.

4Question

Quel signe porte le nombre stœchiométrique algébrique d’un produit ?

Réponse

Il est positif.

5Question

Que mesure l’avancement de réaction ξ\xi à l’instant tt ?

Réponse

L’évolution de la réaction à cet instant.

6Question

Quand un réactif limitant est-il épuisé ?

Réponse

Lorsque l’avancement atteint sa valeur maximale.

7Question

Pour aA+bB→cC+dDaA+bB\rightarrow cC+dD, quelle expression donne ξmax⁡,A\xi_{\max,A} ?

Réponse

ξmax⁡,A=nA,inita\xi_{\max,A}=\frac{n_{A,\mathrm{init}}}{a}.

8Question

Comment s’écrit le taux d’avancement α(t)\alpha(t) ?

Réponse

α(t)=ξ(t)ξmax⁡\alpha(t)=\frac{\xi(t)}{\xi_{\max}}.

9Question

Comment s’écrit le quotient réactionnel en fonction des activités et des coefficients stœchiométriques ?

Réponse

Q=∏ia(Bi)νiQ=\prod_i a(B_i)^{\nu_i}

10Question

Que libère un acide de Brønsted ?

Réponse

Un proton H+\mathrm{H^+}.

11Question

Que capte une base de Brønsted ?

Réponse

Un proton H+\mathrm{H^+}.

12Question

Quelle base correspond à un acide dans un couple acide/base ?

Réponse

Sa base conjuguée.

13Question

Quels caractères possède un ampholyte ?

Réponse

Un caractère acide et un caractère basique.

14Question

Quelle réaction décrit l’autoprotolyse de l’eau ?

Réponse

2 H2O⇌OH−+H3O+2\,\mathrm{H_2O}\rightleftharpoons\mathrm{OH^-+H_3O^+}

15Question

Que mesure le pH et quel effet produit une variation d’une unité sur [H₃O⁺] ?

Réponse

Le pH mesure l’acidité liée à l’activité des ions H₃O⁺ ; leur concentration varie d’un facteur 10.

16Question

Quel est le pH d’une solution aqueuse neutre à 25 °C ?

Réponse

7.

17Question

Dans un couple AH/A⁻, quelle espèce prédomine si pH < pKa ?

Réponse

AH prédomine.

18Question

Qu’est-ce que la réaction prépondérante d’un système ?

Réponse

C’est la réaction majoritairement responsable du changement de composition, mettant en jeu l’acide et la base les plus forts.

19Question

Selon la règle du gamma, que caractérise une réaction dans le sens direct du gamma ?

Réponse

Elle est quantitative.

20Question

Qu’est-ce qu’une solution tampon ?

Réponse

Une solution dont le pH est proche du pKa et varie peu lors d’une dilution modérée ou d’un ajout modéré d’acide ou de base.

21Question

Comment obtenir une solution tampon à partir d’un acide faible et de sa base conjuguée ?

Réponse

En les mélangeant.

22Question

Quels groupements ionisables tous les acides aminés possèdent-ils ?

Réponse

Au moins un groupement carboxyle COOH et un groupement amine NH₂.

23Question

Sous quelle forme l’acide aminé se trouve-t-il à pH très acide ?

Réponse

Sous forme cationique.

24Question

Quelle charge nette caractérise un zwitterion ?

Réponse

Une charge nette nulle, avec autant de charges positives que négatives.

25Question

Quels groupements chargés porte notamment l’acide aminé sous forme zwitterion ?

Réponse

COO⁻ et NH₃⁺.

26Question

Que fait un oxydant lors d’une réaction rédox ?

Réponse

Il accepte des électrons et se réduit.

27Question

Que fait un réducteur lors d’une réaction rédox ?

Réponse

Il donne des électrons et s’oxyde.

28Question

Quel échange caractérise une réaction d’oxydoréduction ?

Réponse

Un échange d’électrons entre l’oxydant d’un couple et le réducteur d’un autre.

29Question

À quoi sert le nombre d’oxydation pour analyser une réaction rédox ?

Réponse

Il caractérise l’état d’oxydation et aide à reconnaître la réaction et ses agents rédox.

30Question

Avec quelle espèce neutralise-t-on les ions H⁺ en milieu basique ?

Réponse

Avec des ions OH⁻.

31Question

Dans une pile, où a lieu l’oxydation et quel réactif y participe ?

Réponse

À l’anode, le réducteur le plus fort s’oxyde.

32Question

Dans une pile, où a lieu la réduction et quel réactif y participe ?

Réponse

À la cathode, l’oxydant le plus fort se réduit.

33Question

Quelle formule exprime la force électromotrice d’une pile ?

Réponse

f.e.m.=E+−E−\mathrm{f.e.m.}=E_+-E_-

34Question

Quelle réaction spontanée a lieu dans la pile Daniell ?

Réponse

Cu2++Zn→Cu+Zn2+\mathrm{Cu^{2+}+Zn\rightarrow Cu+Zn^{2+}}

35Question

Comment le pont salin maintient-il l’électroneutralité dans la pile Daniell ?

Réponse

Il envoie K⁺ vers la cathode et NO₃⁻ ou Cl⁻ vers l’anode.

36Question

Quelle structure générale possède un atome ?

Réponse

Un noyau extrêmement petit entouré d’un nuage électronique.

37Question

Que désigne le terme « nucléon » ?

Réponse

Une particule du noyau.

38Question

Quelle égalité distingue le numéro atomique Z du nombre de masse A ?

Réponse

ZZ compte les protons, tandis que A=Z+NA=Z+N compte les nucléons.

39Question

Dans un atome neutre, quelle relation lie le nombre de protons Z au nombre d’électrons ?

Réponse

Le nombre de protons Z est égal au nombre d’électrons.

40Question

Qu’est-ce qui distingue les nombres de neutrons de deux isotopes d’un même élément ?

Réponse

Ils ont des nombres de neutrons différents.

41Question

Quelle forme caractérise le spectre d’émission propre à un atome ?

Réponse

Un spectre de raies discontinu.

42Question

Que provoque l’émission d’un photon lors d’une transition électronique ?

Réponse

La désexcitation vers un niveau d’énergie inférieur.

43Question

Qu’est-ce qu’une orbitale atomique ?

Réponse

La fonction d’onde associée à un électron dans un atome, dépendant de ses coordonnées spatiales.

44Question

Quel est le nombre maximal d’électrons dans une couche de nombre quantique principal nn ?

Réponse

2n22n^2 électrons.

45Question

Selon Klechkowski, de quoi dépend l’ordre croissant d’énergie des orbitales ?

Réponse

De la valeur croissante de n+ln+l.

46Question

Comment remplir une sous-couche avant de passer à la suivante dans la configuration fondamentale ?

Réponse

La remplir entièrement selon l’ordre croissant d’énergie.

47Question

Selon Hund, comment occuper les orbitales d’une sous-couche avant de former des doublets ?

Réponse

Occuper le maximum d’orbitales séparément.

48Question

Comment les électrons de cœur se distinguent-ils des électrons de valence par leur énergie ?

Réponse

Les électrons de cœur occupent les orbitales les plus basses en énergie.

49Question

Lors de la formation d’un cation, quels électrons retire-t-on d’abord ?

Réponse

Ceux ayant le plus grand nn.

50Question

En représentation de Lewis, comment représente-t-on un électron de valence ?

Réponse

Par un point.

51Question

En représentation de Lewis, comment représente-t-on un doublet ?

Réponse

Par un trait.

52Question

Quelle est la première étape pour construire une représentation de Lewis ?

Réponse

Calculer le nombre de doublets.

53Question

Comment trace-t-on d’abord le squelette d’une représentation de Lewis ?

Réponse

Avec des liaisons simples.

54Question

Quelle formule donne la charge formelle d’un atome en représentation de Lewis ?

Réponse

zF=Nv−Nl−2Dlz_F = N_v - N_l - 2D_l

55Question

Quelles deux catégories d’espèces sont déficientes en électrons ?

Réponse

Les radicaux et les espèces comportant une lacune électronique.

56Question

Combien d’électrons possède un radical ?

Réponse

Un nombre impair d’électrons.

57Question

Quelle caractéristique électronique distingue un radical ?

Réponse

Il possède un électron célibataire.

58Question

À partir de quelle période certains éléments peuvent-ils former plus de quatre liaisons ?

Réponse

À partir de la troisième période.

59Question

Combien de liaisons le soufre et le phosphore peuvent-ils former ?

Réponse

Plus de quatre liaisons.

60Question

Comment s’écrit la réaction de formation de l’ammoniac ?

Réponse

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)\mathrm{N_2(g)+3H_2(g)=2NH_3(g)}

61Question

Dans une équation bilan, que désignent les espèces à gauche et à droite ?

Réponse

À gauche, les réactifs ; à droite, les produits.

62Question

Que signifie un avancement ξ\xi négatif ?

Réponse

La réaction évolue dans le sens indirect.

63Question

Quelle est la valeur de l’avancement initial ξ(t=0)\xi(t=0) ?

Réponse

ξ(t=0)=ξ0=0 mol\xi(t=0)=\xi_0=0\,\mathrm{mol}.

64Question

Quelle expression donne le taux de conversion XA(t)X_A(t) d’un réactif AA ?

Réponse

XA(t)=nA,ayant reˊagi(t)nA,init=aξ(t)nA,initX_A(t)=\frac{n_{A,\mathrm{ayant\ réagi}}(t)}{n_{A,\mathrm{init}}}=\frac{a\xi(t)}{n_{A,\mathrm{init}}}.

65Question

Combien de protons un polyacide peut-il libérer ?

Réponse

Plusieurs protons.

66Question

Combien de protons une polybase peut-elle capter ?

Réponse

Plusieurs protons.

67Question

Selon la définition de Lewis présentée, à quelle catégorie appartient un acide ?

Réponse

À la catégorie des cations.

68Question

Quel est le pKa du couple CH₃COOH/CH₃COO⁻ ?

Réponse

4,8.

69Question

Quels sont les pKa successifs de l’acide orthophosphorique ?

Réponse

2,1, 7,2 et 12,4.

70Question

Quelles conditions le cours retient-il pour le calcul approché du pH d’un acide faible ?

Réponse

pH<6,5pH<6{,}5 et pH<pKa−1pH<pK_a-1, avec vérification des hypothèses.

71Question

Quelle constante caractérise l’échange de proton entre AH et A⁻ dans leur mélange ?

Réponse

Elle vaut 1.

72Question

À quel pH un acide aminé est-il sous forme de zwitterion neutre ?

Réponse

Au pH isoélectrique pHi.

73Question

Quel nombre d’oxydation possède un ion monoatomique ?

Réponse

Il est égal à la charge de l’ion.

74Question

À quoi est égale la somme des nombres d’oxydation dans une molécule neutre ?

Réponse

À zéro.

75Question

Quel est le nombre d’oxydation habituel de l’oxygène ?

Réponse

−II.

76Question

Quel est le rôle du cuivre et du zinc dans la pile Daniell ?

Réponse

Le cuivre est la cathode positive et le zinc l’anode négative.

77Question

Comment évoluent les quantités de Zn et de Zn²⁺ à l’anode Daniell ?

Réponse

Zn diminue et Zn²⁺ augmente.

78Question

Quelle est la force électromotrice standard de la pile Daniell ?

Réponse

1,1 V1,1\,\mathrm{V}

79Question

Quel modèle de la matière Dalton suggère-t-il au XIXe siècle ?

Réponse

Les corps sont formés de particules insécables appelées atomes.

80Question

Quelle charge porte un neutron ?

Réponse

Une charge nulle.

81Question

Quelle charge porte un électron ?

Réponse

−e-e, où e=1,602×10−19 Ce=1,602\times10^{-19}\,\mathrm{C}.

82Question

Dans un spectre d’absorption, à quelles longueurs d’onde correspondent les raies absorbées ?

Réponse

Aux longueurs d’onde émises.

83Question

Quelle équation décrit la fonction d’onde associée à l’énergie totale d’un électron ?

Réponse

L’équation de Schrödinger.

84Question

Quelle est la configuration électronique fondamentale de l’oxygène, de numéro atomique 8 ?

Réponse

1s2 2s2 2p41s^2\,2s^2\,2p^4.

85Question

À quelles sous-couches les électrons de valence peuvent-ils appartenir ?

Réponse

Au plus grand nn ou à des sous-couches non pleines.

86Question

Dans le tableau périodique, que signale le début d’une nouvelle période lorsque ZZ augmente ?

Réponse

L’intervention d’une nouvelle valeur de nn.

87Question

Quelle formule donne le nombre de doublets si les électrons de valence sont en nombre pair ?

Réponse

D=Nv2D = \frac{N_v}{2}

88Question

Comment calcule-t-on le nombre d’insaturations en représentation de Lewis ?

Réponse

On soustrait le nombre de doublets restants à placer au nombre de doublets manquants pour atteindre l’octet.

89Question

Comment détermine-t-on la charge totale d’un édifice en représentation de Lewis ?

Réponse

On additionne les charges formelles de ses atomes.

90Question

Quelles propriétés caractérisent les radicaux ?

Réponse

Ils sont très instables et très réactifs.

91Question

Quels éléments peuvent présenter des lacunes électroniques ?

Réponse

Les éléments des colonnes 1, 2 et 13.

92Question

Quel rôle peuvent jouer les éléments des colonnes 1, 2 et 13 ?

Réponse

Ils peuvent agir comme acides de Lewis.

93Question

Quelle relation donne l’écart énergétique entre deux niveaux selon Bohr ?

Réponse

E′−E=hν=hcλE'-E=h\nu=\frac{hc}{\lambda}

94Question

Quelle énergie caractérise l’électron de l’hydrogène selon le nombre quantique principal ?

Réponse

En(eV)=−13,6n2,n≥1E_n(\mathrm{eV})=-\frac{13,6}{n^2},\quad n\geq1

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 68 questions sur Thermodynamique et chimie de la matière.

1. Un récipient fermé échange de la chaleur et du travail avec son environnement, mais aucun constituant chimique ne traverse ses parois. Comment classer ce système ?

2. Dans une transformation chimique réalisée en système fermé, 12 g de réactifs sont consommés. Quelle masse de produits est formée ?

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