Chimie générale
McQuarrie | Rock | Gallogly
de boeck
Avant-proposxv
Préface à l'édition américainexix
Préface à la 3e édition françaisexxi
1. Chimie et méthode scientifiqueI
1-1 L'étude de la chimie1
1-2 La méthode scientifique3
1-3 Mesures quantitatives5
1-4 Les système métrique7
1-5 Unités d'énergie13
1-6 Exactitude et pourcentage d'erreur17
1-7 Précision et chiffres significatifs20
1-8 Nombre de chiffres significatifs dans les calculs22
1-9 Analyse dimensionnelle25
1-10 Notation de Guggenheim30
2. Atomes et molécules41
2-1 Éléments et symboles chimiques41
2-2 Les états de la matière44
2-3 Séparation des constituants des mélanges45
2-4 Loi des proportions définies49
2-5 Théorie atomique de Dalton51
2-6 Molécules54
2-7 Nomenclature chimique55
2-8 Masses atomiques et masses moléculaires58
2-9 Le noyau59
2-10 Protons, neutrons et électrons62
2-11 Isotopes63
2-12 Ions68
3. Tableau périodique et périodicité chimique79
3-1 Réactions chimiques79
3-2 Équations chimiques81
3-3 Regroupement des éléments d'après leurs propriétés85
3-4 Périodicité88
3-5 Groupes d'éléments90
3-6 Classification des éléments94
3-7 Tendances périodiques97
4. Les prémices de la mécanique quantique105
4-1 Énergies de première ionisation105
4-2 Énergies d'ionisation et périodicité107
4-3 Le spectre électromagnétique111
4-4 Spectre de raies des atomes114
4-5 Photons116
4-6 Longueur d'onde de De Broglie120
4-7 Dualité onde-particule121
4-8 Quantification de l'énergie122
4-9 Transitions électroniques124
5. Mécanique quantique et structure atomique137
5-1 L'équation de Schrödinger137
5-2 Nombre quantique azimutal141
5-3 Nombre quantique magnétique144
5-4 Spin électronique145
5-5 Niveaux d'énergie des atomes150
5-6 Principe d'exclusion de Pauli151
5-7 Configurations électroniques153
5-8 Règle de Hund154
5-9 États excités156
5-10 Configuration électronique et périodicité157
5-11 Métaux de transition, lanthanides et actinides160
5-12 Rayons atomiques, énergies d'ionisation et périodicité162
6. Composés et liaisons ioniques171
6-1 Liaisons ioniques171
6-2 Charges ioniques et formules chimiques176
6-3 Ions des métaux de transition177
6-4 Nomenclature électronique des ions de métaux de transition179
6-5 Configuration électrique des ions de métaux de transition181
6-6 Taille des ions183
6-7 Énergie des liaisons ioniques185
7. Formules de Lewis197
7-1 Liaisons covalentes197
7-2 Règle de l'octet et formules de Lewis199
7-3 Atomes d'hydrogène, atomes terminaux des formules de Lewis202
7-4 Charges formelles205
7-5 Liaisons multiples209
7-6 Hybrides de résonance212
7-7 Radicaux libres216
7-8 Extensions de la règle de l'octet218
7-9 Électronégativité222
7-10 Liaisons polaires224
7-11 Moments dipolaires226
8. Prévisions de la géométrie moléculaire235
8-1 Géométrie moléculaire235
8-2 Le tétraède régulier236
8-3 La théorie RPECV/VSEPR237
8-4 Géométrie et nombre de paires d'électrons239
8-5 Géométrie et doubles libres242
8-6 Géométrie et liaisons multiples244
8-7 Composés bipyramidaux trigonaux249
8-8 Composés octaédriques251
8-9 Structure et moments dipolaires253
8-10 Isomères optiques255
9. Liaison covalente267
9-1 Orbitales moléculaires267
9-2 Orbitales moléculaires de H(...)268
9-3 Ordre de liaison274
9-4 Configuration électronique des molécules diatomiques275
9-5 Orbitales hybrides sp279
9-6 Orbitales hybrides sp2282
9-7 Orbitales hybrides sp3283
9-8 Orbitales non liantes286
9-9 Hybridation des orbitales d289
9-10 Doubles liaisons291
9-11 Isomérie cis-trans293
9-12 Triples liaisons295
9-13 Électrons (...) délocalisés du benzène296
10. Réactivité chimique307
10-1 Réactions de combinaison308
10-2 Nomenclature des ions polyatomiques309
10-3 Acides et bases314
10-4 Réactions de décomposition320
10-5 Hydrates322
10-6 Réactions de simple déplacement323
10-7 Réactivité relative des métaux324
10-8 Réactivité relative des halogènes327
10-9 Réactions de double déplacement328
10-10 Réactions acide-base332
10-11 Réactions d'oxydoréduction335
11. Aspects quantitatifs de la chimie349
11-1 Le concept de la mole349
11-2 Nombre d'Avogadro353
11-3 Formules brutes356
11-4 Détermination des masses atomiques360
11-5 Formules moléculaires361
11-6 Analyses par combustion363
11-7 Coefficients dans les équations chimiques366
11-8 Stoechiométrie372
11-9 Stoechiométrie sans disposer des équations chimiques375
11-10 Réactifs limitants377
11-11 Pourcentages de rendement380
12. Aspects quantitatifs de la chimie en solution393
12-1 Solutions393
12-2 Molarité395
12-3 Électrolytes399
12-4 Réactions en solution404
12-5 Réactions de précipitation405
12-6 Titrages acide-base408
12-7 Masse formulaire déterminée par tirage410
13. Propriétés des gaz421
13-1 État gazeux421
13-2 Mesure de la pression d'un gaz422
13-3 Unités de pression424
13-4 Loi de Boyle-Mariotte et loi de Charles426
13-5 Loi d'Avogadro431
13-6 Équation des gaz parfaits432
13-7 Détermination de masses molaires439
13-8 Pressions partielles443
13-9 Distribution de Maxwell-Boltzmann448
13-10 Théorie cinétique des gaz et vitesse quadratique moyenne450
13-11 Loi d'effusion de Graham453
13-12 Libre parcours moyen455
13-13 Équation de van der Waals457
14. Thermochimie469
14-1 Énergie, travail et chaleur470
14-2 Enthalpie473
14-3 Enthalpie et énergie de réaction477
14-4 Loi de Hess479
14-5 Enthalpies molaires de formation484
14-6 Enthalpies molaires de liaison492
14-7 Capacités calorifiques496
14-8 Calorimétrie501
14-9 Bombes calorimétriques503
14-10 Interprétation à l'échelle moléculaire des capacités calorifiques505
15. Liquides et solides519
15-1 Molécules dans les solides et les liquides519
15-2 Courbes de chauffage521
15-3 Fusion et vaporisation522
15-4 Forces intermoléculaires527
15-5 Propriétés des liquides533
15-6 Pression de vapeur536
15-7 Humidité relative540
15-8 Diagrammes de phases541
15-9 Structure cristalline545
15-10 Forces dans les cristaux551
15-11 Électrons dans les métaux554
15-12 Cristaux liquides555
15-13 Colloïdes557
16. Propriétés colligatives des solutions569
16-1 Molalité et fraction molaire569
16-2 Loi de Raoult573
16-3 Élévation du point d'ébullition576
16-4 Abaissement du point de congélation du solvant579
16-5 Pression osmotique583
16-6 Solutions idéales587
16-7 Loi de Henry590
17. Cinétique chimique : lois de vitesse601
17-1 Vitesses de réaction601
17-2 Variations de la vitesse avec le temps607
17-3 Vitesses initiales610
17-4 Réactions d'ordre 1617
17-5 Demi-vies pour les réactions d'ordre 1620
17-6 Désintégration d'un isotope radioactif623
17-7 Datation au carbone-14628
17-8 Réactions d'ordre 2630
17-9 Demi-vies pour les réactions d'ordre 2635
18. Cinétique chimique : mécanismes649
18-1 Mécanismes réactionnels649
18-2 Énergie d'activation652
18-3 Équation d'Arrhenius657
18-4 Étape déterminante659
18-5 Réactions réversibles660
18-6 Catalyse663
18-7 Cinétique enzymatique668
19. Équilibre chimique685
19-1 Équilibre dynamique686
19-2 Évolution d'un système vers l'état d'équilibre687
19-3 Loi de Guldberg et Waage689
19-4 Constantes d'équilibre exprimées en pressions partielles695
19-5 Calculs fondés sur les constantes d'équilibre697
19-6 Combinaison de constantes d'équilibre703
19-7 Principe de Le Chatelier705
19-8 Principe de Le Chatelier et ses applications quantitatives712
19-9 Direction de spontanéité d'une réaction715
20. Propriétés des acides et des bases729
20-1 Acides et bases729
20-2 Constante de produit ionique de l'eau731
20-3 Acides forts et bases fortes732
20-4 Acides carboxyliques735
20-5 pH et acidité738
20-6 Acides faibles et bases faibles742
20-7 Ka et force de l'acide743
20-8 Approximations successives748
20-9 Kb et force de la base751
20-10 Couples acide-base754
20-11 Solutions de sels758
20-12 Acides polyprotoniques764
21. Tampons et titrage des acides et des bases777
21-1 Équation de Henderson-Hasselbalch777
21-2 Solutions tampons781
21-3 Indicateurs786
21-4 Titrage d'un acide fort par une base forte791
21-5 Titrage d'un acide faible par une base forte794
21-6 pH = pKa à la demi-équivalence796
21-7 Titrage d'une base faible par un acide fort802
22. Solubilité et réactions de précipitation815
22-1 Constantes de produit de solubilité815
22-2 Effet d'ion commun821
22-3 Formation de complexes823
22-4 Acidité et solubilité des sels828
22-5 Quotient de précipitation830
22-6 Précipitation sélective833
22-7 Hydroxydes métalliques amphotères835
22-8 Analyse qualitative838
23. Thermodynamique chimique853
23-1 Réactions spontanées853
23-2 Deuxième principe de la thermodynamique856
23-3 Entropie et désordre860
23-4 Entropie et structure moléculaire865
23-5 Entropie de réaction868
23-6 (...)G° et spontanéité de la réaction869
23-7 (...)G° et quotient de réaction873
23-8 Relation entre (...) G et (...) G°875
23-9 Énergies de Gibbs de formation880
23-10 Équation de van't Hoff883
24. Réactions d'oxydoréduction899
24-1 Nombres d'oxydation899
24-2 Réactions d'oxydoréduction906
24-3 Demi-réactions908
24-4 Équations chimiques des réactions redox en solution acide909
24-5 Équations chimiques des réactions d'oxydoréduction en solution basique914
24-6 Réactions d'oxdoréduction et chimie analytique917
24-7 Corrosion920
25. Électrochimie931
25-1 Réactions chimiques et courant électrique931
25-2 Cellules galvaniques934
25-3 Chaîne électrochimique938
25-4 Équation de Nernst941
25-5 Valeurs E° des demi-réactions946
25-6 Mesure de la concentration des ions952
25-7 (...)G et travail957
25-8 Lois de Faraday de l'électrolyse960
25-9 Électrolyse industrielle964
26. Chimie des métaux de transition979
26-1 Nombre d'oxydation980
26-2 Chrome et manganèse984
26-3 Production du fer dans les hauts fourneaux986
26-4 Cobalt, nickel, cuivre et zinc989
26-5 Or, argent et mercure992
26-6 Séries de métaux de transition du bloc d995
26-7 Complexes de métaux de transition997
26-8 Nomenclature des complexes de métaux de transition1000
26-9 Ligands polydentés1003
26-10 Isomères1005
26-11 Éclatement des orbitales d1008
26-12 Configurations électroniques1013
26-13 Série spectrochimique1015
Annexes
Annexe A : Rappels de mathématiquesA-1
Annexe B : Unités SI et facteurs de conversion des unitésA-15
Annexe C : Résumé des règles de nomenclature de l'Union internationale de chimie pure et appliquéeA-19
Annexe D : Données thermodynamiquesA-23
Annexe E : Données pour une sélection d'acides et de basesA-29
Annexe F : Solubilité de composés ioniqueA-32
Annexe G : Potentiels standards de réduction pour des solutions aqueuses à 25,0 °CA-34
Annexe H : Production mondiale de produits chimiquesA-38
Annexe I : Réponses à une sélection de problèmes de numéro pairA-40
Crédits photographiquesC-1
IndexI-I