Résumé
Ce manuel propose le cours complet accompagné d'exercices et de problèmes. Il couvre l'ensemble du programme : transformation de la matière, cinétique chimique, solide cristallin, oxydoréduction, équilibres acido-basiques, entre autres. Avec des encadrés, les solutions détaillées ainsi que des scripts Python commentés. ©Electre 2021
- Autre(s) auteur(s)
- Éditeur(s)
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Date
- DL 2021
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Notes
- Index
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Langues
- Français
-
Description matérielle
- 1 vol. (XI-663 p.) : ill. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-10-082095-5
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Indice
- 54(07) Chimie générale. Manuels
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Quatrième de couverture
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Chimie
MPSI
Tout-en-un
Le cours
- Toutes les notions du programme sont abordées dans le strict respect des textes officiels.
- De nombreux exemples, des illustrations et des remarques pédagogiques vous aident à comprendre le cours en profondeur.
- Près de 40 scripts Python commentés pour vous aider à maîtriser la programmation.
Les exercices et problèmes
- Dans chaque chapitre un grand nombre d'exercices pour vous entraîner.
- Les énoncés sont classés par difficulté progressive.
- Les 87 tests et 204 exercices et problèmes sont intégralement résolus.
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Tables des matières
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Chimie
MPSI
2e édition
Bruno Fosset | Jean-Bernard Baudin | Frédéric Lahitète
Dunod
- 1 Transformation de la matière1
- 1 Les états de la matière1
- 1.1 États d'agrégation de la matière, notion de phase1
- 1.2 Distinction microscopique entre états d'agrégation2
- 1.3 Propriétés des gaz3
- 1.4 L'état liquide7
- 1.5 États solides11
- 2 Les transformations de la matière13
- 2.1 Transformation physique, exemples13
- 2.2 Transformations chimiques14
- 2.3 Description d'un système physico-chimique21
- 3 Étude de la transformation chimique26
- 3.1 Équilibre chimique, constante d'équilibre26
- 3.2 Évolution d'un système vers l'équilibre chimique30
- 3.3 Calcul des activités à l'équilibre36
- 3.4 Cas des équilibres physiques, coefficient de partage40
- 3.5 Cas des systèmes hétérogènes42
- 3.6 Optimisation d'un procédé chimique43
- Synthèse51
- Activité Python52
- Exercices59
- Corrigés70
- 2 Cinétique chimique83
- 1 Concepts fondamentaux de la cinétique chimique83
- 1.1 Système considéré83
- 1.2 Vitesse de formation d'un produit, de disparition d'un réactif84
- 1.3 Vitesse de réaction85
- 1.4 Équation empirique de vitesse, notion d'ordre86
- 1.5 Types de réactions chimiques88
- 2 Méthodes expérimentales89
- 2.1 Méthodes physiques et chimiques en cinétique90
- 2.2 Exemples de méthodes physiques92
- 3 Analyse des résultats expérimentaux94
- 3.1 Méthode différentielle95
- 3.2 Méthode des vitesses initiales101
- 3.3 Méthode d'intégration102
- 3.4 Temps de demi-réaction, temps de demi-vie110
- 3.5 Analyse des données111
- 4 Influence de la température sur la vitesse113
- 4.1 Résultats expérimentaux113
- 4.2 Équation d'Arrhenlus114
- 4.3 Autres facteurs influençant la vitesse des réactions117
- Synthèse118
- Exercices120
- Corrigés131
- 3 Modèle de Lewis des molécules et des ions145
- 1 Structure des atomes145
- 1.1 L'échelle atomique145
- 1.2 Cadre théorique de la description de la structure des atomes146
- 1.3 Les électrons dans les atomes146
- 1.4 La classification périodique147
- 1.5 Électronégativité des atomes149
- 2 Association d'atomes : molécules et ions150
- 2.1 Stabilité des structures polyatomiques ; énergie de liaison150
- 2.2 Géométrie des molécules et des ions151
- 3 Modèle de Lewis des molécules et des ions152
- 3.1 Introduction : les modèles de la liaison chimique152
- 3.2 Électrons de valence des atomes des blocs s et p152
- 3.3 Octet des composés monoatomiques stables152
- 3.4 Partage des électrons de valence ; symbolisme de Lewis152
- 3.5 Règle de l'octet153
- 3.6 Symboles de Lewis153
- 3.7 Nombre total d'électrons et de paires de valence154
- 3.8 Représentation de Lewis des molécules simples154
- 3.9 Liaisons multiples155
- 3.10 Composés déficients en électrons157
- 3.11 Charges formelles157
- 3.12 Composés présentant des électrons non appariés160
- 3.13 Dépassement de la règle de l'octet ; hypervalence162
- 3.14 Molécules possédant des atomes du bloc d164
- 3.15 Représentations de Lewis et réactivité chimique164
- 4 Mésomérie165
- 4.1 Plusieurs représentations de Lewis possibles165
- 4.2 Délocalisation des électrons165
- 4.3 Formes mésomères et structure électronique166
- 4.4 Symbole de mouvement électronique166
- 5 Polarité des molécules169
- 5.1 Notion de moment dipolaire électrostatique169
- 5.2 Moment dipolaire d'une distribution de charge170
- 5.3 Moment dipolaire des molécules diatomiques170
- 5.4 Molécules polyatomiques171
- 5.5 Influence de la géométrie sur le moment dipolaire171
- Synthèse172
- Exercices173
- Corrigés179
- 4 Forces intermoléculaires189
- 1 Existence de forces intermoléculaires189
- 1.1 La nécessaire modélisation des systèmes étudiés189
- 1.2 Interactions engageant un ion190
- 1.3 Interactions entre un ion et un dipôle mobile191
- 1.4 Interactions entre molécules polaires191
- 1.5 Interactions entre molécules polaires et non polaires192
- 1.6 Interaction de dispersion194
- 1.7 Interaction d'attraction totale, interaction de répulsion195
- 1.8 Existence de la liaison hydrogène196
- 1.9 Effets des différentes interactions intermoléculaires197
- 2 Caractéristiques des solvants, dissolution202
- 2.1 Caractéristiques d'un solvant203
- 2.2 Dissolution d'un composé, solvatation206
- 2.3 Solubilité d'un constituant, miscibilité entre deux solvants208
- 2.4 Propriétés de conduction électrique dans un solvant209
- 2.5 Choix d'un solvant, chimie verte214
- 3 Utilisations des solvants (extraction, purification)214
- 3.1 Extraction liquide-liquide215
- 3.2 Recristallisation218
- 3.3 Chromatographie sur couche mince (CCM)219
- 3.4 Catalyse par transfert de phase (CTP)221
- Synthèse223
- Exercices225
- Corrigés231
- 5 Le solide cristallin237
- 1 La cristallographie237
- 1.1 Aperçu historique237
- 1.2 L'étude expérimentale des cristaux238
- 2 Le cristal parfait240
- 2.1 Définitions240
- 2.2 Mailles241
- 2.3 Motif243
- 3 Origine de la cohésion des solides244
- 3.1 Unité et diversité des solides246
- 3.2 Cristaux métalliques246
- 3.3 Cristaux ioniques248
- 3.4 Cristaux covalents250
- 3.5 Cristaux moléculaires252
- 3.6 Validité des modèles structuraux254
- 4 Cristaux métalliques255
- 4.1 Définitions256
- 4.2 Principe de construction des assemblages compacts257
- 4.3 Structure cubique faces centrées (c.f.c.)258
- 4.4 Structure hexagonale compacte (h.c.)264
- 4.5 Assemblage non compact : structure cubique centrée (c.c.)268
- 4.6 Structures cristallines des principaux métaux270
- 4.7 Les alliages272
- 5 Cristaux covalents275
- 5.1 Le diamant275
- 5.2 Le graphite277
- 6 Cristaux ioniques279
- 6.1 Généralités279
- 6.2 Structures AB280
- 6.3 Structure type CsCl281
- 6.4 Structure type NaCl282
- 6.5 Structure type ZnS283
- 7 Cristaux moléculaires284
- Synthèse287
- Exercices289
- Corrigés304
- 6 Équilibres acido-basiques - Titrages325
- 1 Équilibres acido-basiques, généralités325
- 1.1 Définitions préliminaires, constantes d'équilibre325
- 1.2 Force d'un acide ou d'une base330
- 1.3 Diagrammes de prédominance332
- 1.4 Diagramme de distribution des espèces333
- 1.5 Échange de proton H+ : prévision du sens d'échange336
- 2 Méthode de la réaction prépondérante338
- 2.1 Définitions : réaction prépondérante, solution équivalente339
- 2.2 Mise en oeuvre simplifiée de la méthode339
- 2.3 Un premier exemple simple341
- 3 État final d'équilibre : acides et bases342
- 3.1 Monoacides et monobases forts dans l'eau342
- 3.2 Acides faibles, bases faibles342
- 4 État final d'équilibre : ampholytes, mélanges346
- 4.1 Ampholyte (espèce amphotère)346
- 4.2 Mélange acide faible/base conjuguée347
- 4.3 Mélange acide faible/base non conjuguée348
- 4.4 Mélange quelconque : exemple350
- 5 Titrages acido-basiques350
- 5.1 Généralités sur les titrages350
- 5.2 Incertitudes en chimie des solutions352
- 5.3 Suivi pH-métrique ou conductimétrique d'un titrage357
- 5.4 Titrage acide fort/base forte358
- 5.5 Titrage d'un acide faible par une base forte366
- 5.6 Solutions tampons, pouvoir tampon372
- 5.7 Titrage de polyacides (polybases) ou de mélanges d'acides (de bases)373
- 6 Détermination d'une constante d'acidité379
- 6.1 Résultat conductimétrique, titrages379
- 6.2 Méthode spectrophotométrique380
- 7 Mise en oeuvre expérimentale et simulation, première étude d'un déchet minier acide381
- 7.1 Expérience réalisée, résultats381
- 7.2 Interprétation, incertitude par la méthode Monte-Carlo382
- 7.3 Simulation du titrage d'un acide sulfurique au contact d'ions sulfure384
- Synthèse386
- Exercices388
- Corrigés406
- 7 Équilibres de solubilité429
- 1 Équilibre hétérogène en solution aqueuse429
- 1.1 Conditions d'existence d'un solide429
- 1.2 Diagrammes d'existence/absence de solide432
- 1.3 Un premier diagramme de distribution des espèces433
- 1.4 Solubilisation d'un gaz434
- 1.5 Solubilité, calcul de solubilité dans l'eau pure436
- 2 Effet d'ion commun. Influence sur la solubilité437
- 2.1 Exemple, mise en évidence437
- 2.2 Généralisation, loi de modération437
- 3 Intervention des réactions de complexation438
- 3.1 Existence de complexes438
- 3.2 Mise en évidence expérimentale439
- 3.3 Généralisation, écriture de la réaction prépondérante440
- 3.4 Application : solubilité en milieu complexant441
- 3.5 Exploitation d'une réaction prépondérante de redissolution441
- 4 Influence du pH sur la solubilité442
- 4.1 Loi de modération - Réaction prépondérante généralisée442
- 4.2 Exemples443
- 4.3 Cas des hydroxydes - Hydroxydes amphotères448
- 5 Titrages par précipitation454
- 5.1 Principe du titrage454
- 5.2 Expression pAg = f(v)456
- 5.3 Détermination du point équivalent, suivi du titrage457
- 5.4 Méthode de Vohlard459
- 5.5 Titrage de mélanges460
- 5.6 Titrage du mélange H3O+/Mg2+462
- 6 Mise en oeuvre expérimentale463
- 6.1 Résultats expérimentaux463
- 6.2 Interprétation464
- Synthèse467
- Exercices469
- Corrigés486
- 8 Oxydoréduction507
- 1 Généralités sur l'oxydoréduction507
- 1.1 Transfert électronique, vocabulaire507
- 1.2 Equilibrage d'une réaction d'oxydoréduction510
- 1.3 Nombres d'oxydation512
- 1.4 Vocabulaire518
- 2 Étude des piles519
- 2.1 Définitions, structure d'une pile519
- 2.2 Étude de la pile Daniell520
- 2.3 Potentiel d'électrode, potentiel d'oxydoréduction522
- 2.4 Application à la pile Daniell, capacité d'une pile526
- 3 Types d'électrodes528
- 3.1 Électrodes de première espèce528
- 3.2 Électrodes de deuxième espèce530
- 3.3 Électrodes de troisième espèce532
- 4 Prévision du sens de réaction533
- 4.1 Diagrammes de prédominance ou d'existence533
- 4.2 Tracé d'un diagramme de distribution (répartition)535
- 4.3 Prévision du sens d'échange d'électrons, calculs de K°T537
- 4.4 Stabilité d'un nombre d'oxydation542
- 4.5 Détermination d'un potentiel standard inconnu543
- 5 Titrages par réaction d'oxydoréduction547
- 5.1 Titrage d'une solution d'ions Fe2+ par des ions Ce4+547
- 5.2 Titrage des ions Fe2+ par les ions MnO4-552
- 6 Mise en oeuvre expérimentale554
- 6.1 Buts, expériences réalisées554
- 6.2 Exploitations des expériences réalisées558
- Synthèse564
- Exercices566
- Corrigés579
- 9 Diagrammes potentiel-pH601
- 1 Tracé du diagramme E-pH de l'eau601
- 1.1 Convention de tracé602
- 1.2 Diagramme E-pH de l'eau, tracé du diagramme603
- 2 Diagramme E-pH du fer605
- 2.1 Conventions, diagramme de situation605
- 2.2 Frontières entre espèces de nombre d'oxydation différent609
- 2.3 Utilisation du diagramme611
- 3 Diagramme E-pH du zinc614
- 3.1 Conventions, diagramme de situation614
- 3.2 Equations des frontières616
- 3.3 Utilisation du diagramme617
- 4 Diagramme E-pH du cuivre618
- 4.1 Conventions, diagramme de situation618
- 4.2 Équations des frontières619
- 5 Utilisation : analyse d'un protocole expérimental623
- 5.1 Protocole expérimental et résultat obtenu623
- 5.2 Interprétation, lecture de diagrammes E-pH624
- Synthèse627
- Exercices628
- Corrigés643
- Index des scripts Python 657
- Index 659
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Origine de la notice:
- FR-751131015 ;
- Electre
-
Disponible - 54(07) FOS
Niveau 2 - Sciences
