|
Cours :
 
Activités expérimentales
Fiches méthodes
Puissances de
10, notation scientifique
 
Unités légales
du système international / conversion
Méthode de
résolution d’exercices
Résoudre une
équation à une inconnue
Programme officiel
|
Notions et contenus
|
Capacités exigibles
Activités
expérimentales support de la formation
|
|
3. Prévoir l’état
final d’un système, siège d’une transformation chimique
|
|
Le caractère non total des
transformations, introduit en classe de première, a été attribué aux
transformations pour lesquelles l’avancement final est inférieur à
l’avancement maximal ; en classe terminale, il est modélisé par deux
réactions opposées qui conduisent à des vitesses de disparition et
d’apparition égales dans l’état final, ce qui correspond à un état
d’équilibre dynamique du système. Pour ces transformations, le quotient
de réaction Qr évolue
de manière spontanée jusqu’à atteindre, dans l’état final, la valeur de
la constante d’équilibre K(T). Dans le cas des transformations
totales, la disparition d’un réactif intervient alors que la valeur du
quotient de réaction Qr n’a
pas atteint K(T).
La notion de pression
partielle n’étant pas abordée, on limite l’étude aux espèces liquides,
solides ou dissoutes. Le quotient de réaction est adimensionné.
Le critère d’évolution
est appliqué, d’une part, à des systèmes oxydant-réducteur conduisant à
étudier le fonctionnement des piles et, d’autre part, à des systèmes
acide-base dans l’eau.
Le passage d’un courant
au sein d’un système oxydant-réducteur permet de forcer le sens de son
évolution ; ceci est illustré par l’étude du fonctionnement des
électrolyseurs.
Cette partie permet de
sensibiliser aux enjeux de société et d’environnement liés au stockage
d’énergie sous forme chimique et à la conversion d’énergie chimique en
énergie électrique. Elle fait écho à la thématique abordée dans le
programme de l’enseignement scientifique de la classe terminale sur la
gestion de l’énergie.
Notions abordées en
classe de première (enseignement de spécialité) :
Tableau d’avancement,
avancement final, avancement maximal, caractère total ou non total d’une
transformation, oxydant, réducteur, couple oxydant-réducteur,
demi-équations électroniques, réactions d’oxydo-réduction.
A) Prévoir le sens de
l’évolution spontanée d’un système chimique
|
|
|
État final d’un système
siège d’une transformation non totale : état d’équilibre chimique.
Modèle de l’équilibre
dynamique.
|
Relier le caractère non
total d’une transformation à la présence, à l’état final du système, de
tous les réactifs et de tous les produits.
Mettre en évidence la
présence de tous les réactifs dans l’état final d’un système siège d’une
transformation non totale, par un nouvel ajout de réactifs.
|
|
Quotient de réaction Qr.
Système à l’équilibre
chimique : constante d’équilibre K(T).
Critère d’évolution
spontanée d’un système hors équilibre chimique.
|
Déterminer le sens
d’évolution spontanée d’un système.
Déterminer un taux
d’avancement final à partir de données sur la composition de l’état final
et le relier au caractère total ou non total de la transformation.
Déterminer la valeur du
quotient de réaction à l’état final d’un système, siège d’une
transformation non totale, et montrer son indépendance vis-à-vis de la
composition initiale du système à une température donnée.
|
|
Transformation spontanée
modélisée par une réaction d’oxydo-réduction.
|
Illustrer un transfert
spontané d’électrons par contact entre réactifs et par l’intermédiaire d’un
circuit extérieur.
|
|
Pile, demi-piles, pont
salin ou membrane, tension à vide.
Fonctionnement d’une pile ;
réactions électrochimiques aux électrodes.
Usure d’une pile, capacité
électrique d’une pile.
|
Justifier la stratégie de
séparation des réactifs dans deux demi-piles et l’utilisation d’un pont
salin.
Modéliser et schématiser, à
partir de résultats expérimentaux, le fonctionnement d’une pile.
Déterminer la capacité
électrique d’une pile à partir de sa constitution initiale.
Réaliser une pile,
déterminer sa tension à vide et la polarité des électrodes, identifier la
transformation mise en jeu, illustrer le rôle du pont salin.
|
|
Oxydants et réducteurs
usuels.
|
Citer des oxydants et des
réducteurs usuels : eau de Javel, dioxygène, dichlore, acide ascorbique,
dihydrogène, métaux.
Justifier le caractère
réducteur des métaux du bloc s.
|
|
1. Pile nickel argent
2. Pile nickel zinc (
Bac Antilles)
3. Durée de fonctionnement d’une
pile Cu/Al (Bac Antilles )
4. Solutions de nitrate d’argent et d’ammoniac (Pondichéry )
5. annales de bac sur
les piles (labolycee)
|
La pile Daniell
|
1. résumé de cours
2. constitution d’une pile
3. symbole d’une pile
4. une pile : un
convertisseur d’énergie
5. principe de
fonctionnement (Cu/Zn)
6. fem E d’une pile
7. définition du faraday
8. expression de la charge
Q débitée
9. définition de la
capacité d’une pile
10.
calcul de la capacité d’une pile
11.
déplacement des porteurs de charge / pile nickel zinc
12..
rôle du pont salin
|
