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Réactions chimiques 

 


 Réactions chimiques

Lors d’une réaction chimique …

Sélectionner les deux affirmations exactes :

 

1- Certaines liaisons covalentes sont modifiées

2- Certains atomes disparaissent

3- Les molécules sont toutes conservées à l’identique

4- Si un catalyseur est nécessaire, la quantité finale de catalyseur est égale à sa quantité initiale

5- Une réaction chimique peut nécessiter un apport d’énergie mais jamais dégager de l’énergie

6- Lors d’une réaction chimique il peut y avoir une variation du total des masses (Masses réactifs + masses produits)

7- Toutes les réactions chimiques sont des réactions totales (Plus de réactifs en fin de réaction)

 

Les affirmations 1 et 4 sont exactes.

 

Affirmation 2

Non.

Lavoisier

« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. »

« Rien ne se perd, rien ne se crée »  => atomes

« Tout se transforme » => molécules

 

Affirmation 3

Non.

Une réaction chimique :

- est une recombinaison qui se traduit par la rupture de liaisons et l'établissement de liaisons différentes entre les atomes des molécules impliquées.

- les constituants initiaux, les réactifs, donnent des produits.

 

Affirmation 5

Non.

Une réaction chimique qui dégage de l’énergie est dite « exothermique ».
Une combustion est une réaction chimique exothermique d’oxydoréduction.

Une réaction chimique qui nécessite un apport d’énergie est dite « endothermique ».

L’énergie peut être de la chaleur et/ou de la lumière.
La thermochimie est l’étude énergétique des systèmes chimiques.

 

Affirmation 6

Non.

Lors d’une réaction chimique, le total des masses se conserve.

Lavoisier

« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. »

 

 

 

 

Conservation de la matière

Lors d’une réaction chimique, il y a conservation de la matière.

- Conservation de la masse  

Pour une réaction complète, la masse des produits obtenus = masse des réactifs initiaux.

- Conservation du nombre d’atome de chaque élément chimique,

(Les composés chimiques s’échangent leurs atomes)

- Conservation de la charge électrique globale.

 

 

 

 


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Réactions chimiques. Grands types

 


 Types de réactions chimiques

Sélectionner l’affirmation exacte :

 

1- Réaction d’oxydoréduction : transfert de protons

2- Réaction acide-base : transfert d’électrons

3- L’ion hydroxyde (HO-) est une base, l’eau est alors un acide. L’ion hydronium (H3O+) est un acide, l’eau est alors une base

4- Les électrolyses, thermolyses, pyrolyses, radiolyses, provoquent des synthèses de composés chimiques à partir de corps simples

 

L’affirmation 3 est exacte.

 

Affirmation 1

Non.

Réaction d’oxydoréduction :

- transfert d’électrons,

- changement du nombre d’oxydation.

 

Affirmation 2

Non.

Réaction acide-base :

- transfert de protons H+

Un acide cède un proton H+

Une base capte un proton H+

 

Affirmation 3

Oui.

L’eau est un ampholyte et peut s’autoprotolyser.

Ampholyte : Substance pouvant se comporter à la fois comme un acide et une base.

 

Affirmation 4

Non.

Les électrolyses, pyrolyses, radiolyses, provoquent des décompositions chimiques de composés chimiques.

 

Pyrolyse (ou thermolyse) : décomposition sans flamme d’un composé organique sous l’effet de la chaleur (qui casse les chaînes organiques et donne des molécules organiques plus petites).

 

 

Combustion

 

Combustion :

- réaction exothermique (Qui produit de la chaleur),

- réaction d’oxydoréduction entre 2 réactifs (un combustible et un comburant),

- déclenchée par une énergie d’activation (Exemples : de la chaleur, flamme, pression, …),

- une réaction en chaîne de rupture de liaisons chimiques produit des radicaux libres.

 

Combustibles :

- substance qui subit une oxydation rapide,

- solides, liquides, gaz, métaux (exemple : magnésium), …

- exemples : bois, PVC, essence, butane, fer, magnésium, …

- les carburants sont des combustibles particuliers qui contiennent du carbone

Comburant : par exemple le dioxygène de l’air.

 

 

Dismutation

 

Une dismutation :

- est une réaction d’oxydoréduction,

- l’espèce chimique de départ donne 2 produits, l’un oxydé, l’autre réduit,

- 2 degrés d’oxydation n.o.

 

Exemple :

3 Cl2 + 6 HO-  ->  5 Cl- + ClO3- + 3 H2O

 

Un atome de chlore est réduit en ion chlorure, Cl-, n.o = -1

Un atome de chlore est oxydé en ion chlorate, ClO3-, n.o = +5

 

 

 

 


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Réactions chimiques. Complexation. Précipitation 

 


 Complexation précipitation

Sélectionner l’affirmation exacte :

 

1- Complexe : pas d’ion métallique dans un complexe chimique

2- [A]. Réaction de précipitation : deux espèces ionisées, en solution aqueuse, forment un produit liquide

3- Un ligand est dit bidenté s’il possède un seul doublet libre

4- Liaison de coordination : liaison covalente dans laquelle les 2 électrons de la liaison proviennent du même atome

 

L’affirmation 4 est exacte.

 

Affirmation 1

Si.

L’atome central est un ion métallique capable de capter des doublets d’électrons libres.

L’atome central est souvent un métal de transition du bloc D :

Cu, Ag, Fe, …

Ou des éléments situés juste après dans le tableau périodique :

Al, Sn, Pb …

 

Le hème de l’hémoglobine : ion fer complexé par une porhyrine.

 

Affirmation 2

Non.

[A]. Réaction de précipitation : deux espèces ionisées, en solution aqueuse, forment produit solide, appelé « précipité », marqué (s).

aq : état aqueux ; ion.

 

Affirmation 3

Non.

Un ligand est dit monodenté (monodentate en anglais) s’il possède un seul doublet libre.
Les liaisons des ligands polydentés sont entropiquement favorisées par rapport à celles des ligands monodentés.

Les ligands peuvent être des molécules ou des ions.

Exemples :

Ligands molécules monodentées : H2O, NH3, CO, NO

Ligands ions monodentés : F-, CN-, Cl-, NO2-, OH-

 

La structure géométrique des complexes dépend du nombre de ligands : linéaire (2 ligands), triangulaire, tétraédrique, …

 

Affirmation 4

Oui.

Liaison de coordination : liaison covalente dans laquelle les 2 électrons de la liaison proviennent du même atome.

Dans l’exemple de la figure NH3, l’atome d’azote apporte le doublet d’électrons à la liaison covalente de coordination.

 

 

 

 

 


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Réactions chimiques. Hydratation. Hydrolyse 

 


 Hydratation solvatation hydrolyse

Sélectionner l’affirmation exacte :

 

1- Un minéral ne peut pas être «hydraté ». Hydraté pris dans son sens physiologique : absorption d’eau

2- Réaction d’hydratation (de solvatation) : le solide se dissous et ses ions s’entourent de molécules d’eau

3- Hydratation = hydrolyse

4- Hydrogénation = Hydratation

 

L’affirmation 2 est exacte.

 

Affirmation 1

Si.

Exemple : CaSO4.2H2O

Le gypse, sulfate dihydraté de calcium, est utilisé, par exemple, pour la fabrication du plâtre.

Contraire de hydraté : déshydratation, assèchement, lyophilisation.

En physiologie, l’hydratation est l’absorption d’eau.

 

Affirmation 2

Oui.

Réaction d’hydratation (de solvatation d’une manière plus générale) : les ions du solide dissous s’entourent de molécules d’eau

 

Note :

Le terme hydratation a un sens spécifique en chimie organique.

Hydratation d’une molécule organique = apport d’un groupement hydroxyle sous l’effet de l’eau. Voir page suivante.

 

Affirmation 3

Non.

Hydratation : les ions d’un solide dissous s’entourent de molécules d’eau.

Hydrolyse d’une molécule : rupture d’une liaison moléculaire et création de nouvelles molécules sous l’effet de l’eau.

 

Affirmation 4

Non.

Hydrogénation = apport d’un atome d’hydrogène.
Voir page suivante « Réactions organiques ».

 

 

 

 

 


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Réactions chimiques organiques 

 


Réactions chimiques organiques

Sélectionner l’affirmation exacte :

 

1- En chimie organique Hydratation = absorption d’eau

2- [A]. Un composé organique se caractérise par la présence d’atome d’hydrogène

3- Radicaux libres : très instables et très réactifs avec de nombreux composés, organiques ou non

4- Un nucléophile est attiré par les charges négatives  

 

L’affirmation 3 est exacte.

 

Affirmation 1

Non.

Chimie organique :

Hydratation d’une molécule organique = apport d’un groupement hydroxyle sous l’effet de l’eau.

 

Chimie :

Réaction d’hydratation : le solide se dissous et ses ions s’entourent de molécules d’eau.

 

Physiologie :

Hydratation = absorption d’eau.

 

Affirmation 2

Non.

[A]. Un composé organique a au moins un atome de carbone :
- H2O, H2SO4 ne sont pas des molécules organiques,

- les autres atomes peuvent êtres des atomes d’hydrogène,

Exemples : CH4, Heptane C7H16, …

- ou sans atomes d’hydrogène : Tétrachloroéthylène (2 carbones & 4 chlores),

- C & H uniquement = hydrocarbures

Note :

Les molécules carbonées ne possèdent pas toutes des liaisons C-H.

Ces molécules sont dites « inorganiques ».

Exemples :

- CaCO3 : molécule minérale

- oxydes de carbone simples

(Carbone et oxygène uniquement : CO, CO2, …),

- carbonates (ions),

- cyanure, diamant, graphite.

A l’inverse certains composés organiques ne contiennent pas de liaison C-H.

Exemples : urée, acide oxalique, …

 

Affirmation 3

Oui.

Les radicaux libres (au moins un électron célibataire sur la couche externe) sont très instables, sont très réactifs avec de nombreux composés, organiques ou non

Voir chapitre Radicaux libres

 

Affirmation 4

Non.

Nucléophile :

- qui aime les noyaux,

- composé chimique attiré par les charges positives (des noyaux),

- donne des électrons à des composés électrophiles pour former des liaisons covalents.

Electrophile : attiré par les charge négatives.

 

 

 

 

 


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Réactions de polymérisation 

 


Réactions de polymérisation

Sélectionner les deux affirmations exactes :

 

1- Monomère : même signification en chimie et en biologie

2- Toutes les macromolécules sont d’origines synthétiques

3- La chaîne principale d’un polymère a toujours des atomes de carbone

4- [A] : Les protéines sont des polymères d’acides aminés

5- Un polymère est formé d’une répétition de monomères différents

6- Un polymère est un isotope d’un monomère

7- Réaction d’isomérisation : transfert de groupements dans une molécule donnant une forme isomère

 

Les affirmations 4 et 7 sont exactes.

 

Affirmation 1

Non.

Chimie :

Un monomère : substance, le plus souvent organique, utilisée pour synthétiser un polymère ou un oligomère.

Biologie :

Un monomère : élément constitutif d’une protéine multimérique.

Exemple : hémoglobine.

 

Chimie :

Oligomère : molécule constituée d’un petit nombre d’unités monomères.

Biologie :

Oligomère : fragment court d’ADN, chaîne courte polypeptidique.

 

Affirmation 2

Non.

Les macromolécules ne sont pas toutes d’origines synthétiques.
De nombreuses macromolécules sont d’origines naturelles.

Exemples :

- Les polysaccharides (Amidon, cellulose, …),

- Les protéines,

- Les acides nucléiques, l’ADN,

- La soie, le caoutchouc naturel, …

 

Affirmation 3

Non.

La chaîne principale d’un polymère n’a pas toujours des atomes de carbone.
Exemple : Les silicones sont des enchaînements d’atomes de silicium et d’oxygène.

 

Affirmation 4

Oui.

Les protéines :

- sont des polymères d’acides aminés.

- sont construites à partir de 20 acides aminés de base.

- nombre et chronologie des acides aminés sont spécifiques à une protéine,

- les acides aminés sont reliés entre eux par des liaisons peptidiques  pour former une chaîne polypeptidique plus ou moins longue.

Note :

Un enzyme est une protéine avec un pouvoir catalytique.

 

Affirmation 5

Non.

Un polymère est formé d’une répétition de monomères

Un polymère est une molécule :

- composées d’une répétition d’éléments (atomes, groupes d’atomes, macromolécules),

- dont les propriétés globales ne varient pas si l’on rajoute, ou supprime, un élément de la répétition.

Exemples de polymères :

- la cellulose, l’amidon, …

- la kératine (Ongles, cheveux),

- de nombreux polymères industriels.

 

Affirmation 6

Non.

Isotopes : atomes d’un même élément chimique X, de même numéro atomique Z (même nombre de protons), mais de nombres de neutrons différents

Voir Numéro atomique. Isotopes

 

Affirmation 7

Oui.

Réaction d’isomérisation : transfert de groupements dans une molécule donnant une forme isomère.

Exemples dans la glycolyse, le métabolisme des pentoses phosphates.

 

Notes :

- Mésomères : mêmes formules brutes, mêmes formules développées, localisations différentes d’électrons.

- Isomères de constitution : mêmes formules brutes, formules développées différentes (localisations différentes d’atomes).

- Stéréoisomérie : mêmes formules brutes, mêmes formules développées, organisation spatiale différentes.

Voir isomère

 

 

 

 


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Exemples de réactions 

 


 Réactions

Sélectionner l’affirmation exacte :

 

1- [A]. Hydrolyse : Les atomes Na et Cl se séparent et s’entourent de molécules d’eau

2- [B]. Si les n.o, nombre d’oxydation, changent = oxydoréduction

3- Réaction acido-basique en solution aqueuse : transfert d’électrons de l’acide vers la base

4- [C]. CH3COOH est une base

 

L’affirmation 2 est exacte.

 

Affirmation 1

Non.

[A]. Il s’agit d’une solvatation (d’une hydratation si le solvant est l’eau)

Les atomes se séparent et s’entourent de molécules d’eau.

Voir pages précédentes.

 

Affirmation 2

Oui.

[B]. Si les n.o, nombre d’oxydation, changent = oxydoréduction.

= transfert de charges ; d’électrons

 

Le n.o, est égal à la charge réelle ou fictive de l’élément considéré.

Corps simple : n.o=0

Ion : no = charge de l’ion

Molécule no=0

Cas particulier de l’atome oxygène  et de l’atome d’hydrogène : Voir le chapitre Nombre d’oxydation

 

Affirmation 3

Non.

Réaction acido-basique en solution aqueuse : transfert d’ions H+ de l’acide vers la base

 

Affirmation 4

Non.

[C]. CH3COOH est un acide : il cède un proton H+ à la base HCO3-