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Sciences de la nature 10
eModule 2 : Les réactions chimiques
SÉCURITÉ EN LABORATOIRE A) SIMDUT
Un acronyme voulant dire :
Il s'agit d'un système complet d'information sur la santé et la sécurité concernant des produits dangereux pouvant être utilisés, manipulés ou stockés dans des lieux de travail au Canada.
Un programme SIMDUT fait en sorte que l'information sur les produits dangereux est bien communiquée aux travailleurs. La communication efficace de l'information signifie que les travailleurs comprennent le SIMDUT, sont conscients des dangers que présentent les produits qu'ils utilisent dans le cadre de leur travail, connaissent et appliquent les procédures de travail sécuritaires propres à leurs postes et leurs tâches, et savent comment réagir en cas d'urgence Le Canada a fait concorder le Système d'information sur les matières dangereuses utilisées au travail (SIMDUT) avec le Système général harmonisé de classification et d'étiquetage des produits chimiques (SGH).
Il y a 3 volets dans le SIMDUT :
1. _________________________ posées sur les contenants de matières dangereuses. Ces étiquettes avertissent l’utilisateur des __________________ que présente le produit et des _____________________ essentielles à prendre pour s’en servir en toute sécurité.
2. _____________________________ (FS) doivent être rédigées par le ____________________ et fournies à l’utilisateur. Ces fiches donnent des renseignements détaillés sur la ___________________ du produit, sa __________________ et ses __________________ sur la santé, sur les
_________________ et l’____________________________ de protection, ainsi que sur les mesures d’__________________________.
3. ___________________________________________ relatives aux dangers et aux pratiques de travail sécuritaires pertinentes sont _________________________ dans
2 le cas des personnes qui manipulent un produit contrôlé ou qui travaillent à proximité d’un tel produit.
Tous produits auront des __________________ pour aider à identifier le danger. Il faut que vous soyez capable d’identifier les dangers qui viennent avec les produits chimiques que nous utilisons.
Dans le cadre du SIMDUT 2015 :
Un fournisseur s'entend d'une « personne qui, dans le cadre de ses affaires, importe ou vend des produits dangereux ».
Un fabricant s'entend d'un « fournisseur qui, dans le cadre de ses activités au Canada, fabrique, produit, traite, emballe ou étiquette un produit dangereux et qui le vend ».
Un importateur s'entend d'un « fournisseur qui apporte un produit dangereux au Canada, mais qui ne le vend pas ».
Un distributeur s'entend d'un « fournisseur canadien à qui un produit dangereux a été vendu et qui revend par la suite ce produit sans le modifier de quelque façon que ce soit ». Un distributeur qui modifie un produit dangereux qu'il a acheté (p. ex. s'il le réemballe ou le réétiquette) et le vend par la suite répond à la définition de
« fabricant».
*Sachez également qu'un employeur qui importe un produit dangereux en vue d'un usage réservé au lieu de travail est considéré comme l'importateur et doit se conformer à toutes les exigences du SIMDUT 2015.
Les pictogrammes
3
B) Les fiches de données de sécurité et les étiquettes
Les _______________________ sont fournies avec les produits chimiques par le fournisseur.
« L’étiquette du fournisseur » officielle contient ____________________ éléments
d’information à l’intérieur d’un rebord où les éléments suivants sont clairement indiqués : 1. Identificateur du produit – marque nominale, nom chimique, appellation courante,
appellation générique ou nom commercial du produit dangereux.
2. Identificateur du premier fournisseur – le nom, l'adresse et le numéro de téléphone du fabricant canadien ou de l'importateur canadien*.
3. Pictogramme(s) – symbole de danger enchâssé dans une bordure rouge « debout sur une de ses pointes ».
4. Mention d'avertissement – terme ou expression utilisée pour informer le lecteur d'un éventuel danger et pour lui indiquer la gravité de ce danger.
5. Mention(s) de danger – phrase normalisée décrivant la nature du danger que pose un produit dangereux.
6. Conseil(s) de prudence – Phrase normalisée décrivant les mesures recommandées pour prévenir ou atténuer les effets nocifs résultant de l'exposition à un produit
4 dangereux ou encore de la manutention ou de l'entreposage inadéquat d'un produit dangereux.
7. Renseignements supplémentaires – D'autres renseignements d'étiquetage sont nécessaires selon la classification du produit. Par exemple, l'étiquette pour un mélange qui contient des ingrédients dont la toxicité est inconnue en quantité équivalente ou supérieure à 1 % doit comprendre une mention indiquant le pourcentage de
l'ingrédient ou des ingrédients dont la toxicité est inconnue. L'étiquette peut également fournir des renseignements supplémentaires concernant les précautions à prendre, les dangers dont ne traite pas le SGH pour le moment ou encore l'état physique ou la voie d'exposition du produit. Ces renseignements ne doivent pas contredire ni démentir les renseignements normalisés figurant sur l'étiquette.
L'étiquette du fournisseur doit être rédigée dans les deux langues officielles (anglais et français).
Une étiquette du lieu de travail est requise si :
un produit dangereux est généré (fabriqué) dans un lieu de travail et utilisé à ce lieu de travail,
un produit dangereux est décanté (p. ex. transféré ou versé) dans un autre contenant, ou
une étiquette du fournisseur est indéchiffrable (illisible) ou manquante.
L'étiquette du lieu de travail n'est pas requise dans les deux cas qui suivent, à savoir lorsque le produit dangereux :
est versé dans un contenant et utilisé sur-le-champ, ou
demeure « entre les mains de la personne qui l'a transvasé ». Par exemple, lorsque la personne qui a versé le produit dans un autre contenant sera la seule à l'utiliser et que la quantité versée sera utilisée en entier au cours d'un même quart de travail, une étiquette du lieu de travail n'est pas requise. Toutefois le contenant doit être identifié à l'aide de l'identificateur du produit (son appellation).
Une mention d'avertissement est un message-guide qui vous avertit du degré ou du niveau de danger que pose ce produit. Deux seules mentions d'avertissement sont utilisées : « Danger » et « Attention ». La mention « Danger » est employée dans le cas de dangers posant un risque élevé, tandis que la mention « Attention » est utilisée en présence de dangers moins
importants. Si une mention d'avertissement est attribuée à une classe ou une catégorie de danger, elle doit figurer sur l'étiquette ainsi que dans la section 2 (Identification des dangers) de la fiche de données de sécurité (FDS).
5 Les__________________________(FDS) doivent accompagner tous les produits chimiques.
Ces informations sont habituellement disponibles en format ____________________ ou en format ____________________. La FDS est un document récapitulatif qui réunit les
renseignements relatifs aux dangers que pose un produit ainsi que des conseils concernant les mesures de précaution à prendre pour assurer sa sécurité. Les FDS sont habituellement rédigées par le fabricant ou le fournisseur d'un produit. Ils fournissent des renseignements sur les dangers présentés par un produit qui sont plus détaillés que ceux que l'on retrouve sur son étiquette.
Les FDS indiquent aux utilisateurs quels sont les dangers posés par le produit, comment se servir de ce produit en toute sécurité, à quoi s'attendre si les recommandations formulées ne sont pas suivies, comment reconnaître les symptômes d'une exposition et que faire en
situation d'urgence. La numérotation et la séquence des sections peuvent varier d’un fabricant à l’autre. Néanmoins, toute fiche signalétique doit comprendre les éléments suivants :
Sections et rubriques
d'une FDS Éléments d'information spécifiques
1 Identification Identificateur du produit (p. ex. nom du produit)
Autres moyens d'identification (p. ex. famille de produits, synonymes, etc.)
Usage recommandé
Restrictions d'utilisation
Identificateur du fournisseur canadien+
o Nom, adresse complète et numéro(s) de téléphone
Numéro de téléphone à composer en cas d'urgence et toute restriction d'utilisation de ce numéro, s'il y a lieu++
2 Identification des dangers Classification du risque (classe, catégorie) de la substance ou du mélange ou encore description du danger identifié comme Danger physique non classifié ailleurs ou Danger pour la santé non classifié ailleurs
Éléments d'étiquetage :
o Symbole (image) ou nom du symbole (p. ex.
flamme, tête de mort sur deux tibias)
o Mention(s) d'avertissement
o Mention(s) de danger
o Conseil(s) de prudence
Autres dangers ne faisant pas l'objet d'une classification (p. ex. danger de métal en fusion) 3 Composition/information sur
les composants
Dans le cas où le produit dangereux est une matière ou une substance :
6
o Dénomination chimique
o Nom common et synonymes
o Numéro d'enregistrement CAS et tous identificateurs uniques
o Dénomination chimique des impuretés et des solvants et/ou additifs de stabilisation*
Dans le cas où le produit dangereux est une matière dans un mélange qui est classé dans une classe de dangers pour la santé** :
o Dénomination chimique
o Nom common et synonymes
o Numéro d'enregistrement CAS et tous identificateurs uniques
o Concentration
NOTE : Des règles relatives à la protection des informations commerciales confidentielles peuvent s'appliquer.
4 Premiers soins Mesures nécessaires selon les différentes voies d'exposition :
o Respiratoire
o Cutanée
o Oculaire
o Orale
Symptômes et effets les plus importants (aigus et retardés)
Prise en charge médicale immédiate ou traitement spécial, s'il y a lieu
5 Mesures à prendre en cas d'incendie
Agents extincteurs appropriés
Agents extincteurs inappropriés
Dangers spécifiques du produit dangereux (p. ex.
produits de combustion dangereux)
Équipements de protection spéciaux et précautions spéciales pour les pompiers
6 Mesures à prendre en cas de déversements accidentels
Précautions individuelles, équipements de protection et mesures d'urgence
Méthodes et matériaux pour le confinement et le nettoyage
7 Manutention et stockage Précautions relatives à la sûreté en matière de manutention
7
Conditions de sécurité relatives au stockage (y compris matières incompatibles)
8 Contrôles de l'exposition/
protection individuelle
Paramètre de contrôle, notamment les lignes
directrices relatives à l'exposition professionnelle ou valeurs limites biologiques et l'origine de ces valeurs
Mesures d'ingénierie appropriées
Mesures de protection individuelle (p. ex.
l'équipement de protection individuelle) 9 Propriétés physiques et
chimiques
Apparence (état physique, couleur, etc.)
Odeur
Seuil olfactif
pH
Point de fusion/point de congélation
Point initial d'ébullition/domaine d'ébullition
Point d'éclair
Taux d'évaporation
Inflammabilité (solide, gaz)
Limites inférieures d'inflammabilité ou d'explosivité
Limites supérieures d'inflammabilité ou d'explosivité
Tension de vapeur
Densité de vapeur
Densité relative
Solubilité
Coefficient de partage -- n-octanol/eau
Température d'auto-inflammation
Température de décomposition
Viscosité 10 Stabilité et réactivité Réactivité
Stabilité chimique
Risque de réactions dangereuses
Conditions à éviter (p. ex. décharges d'électricité statique, chocs, vibrations)
Matières incompatibles
Produits de décomposition dangereux
11 Données toxicologiques Description complète mais concise des divers effets toxiques sur la santé et données permettant d'identifier ces effets, y compris :
Renseignements sur les voies d'exposition probables (respiratoire, orale, cutanée, oculaire)
8
Symptômes correspondant aux caractéristiques physiques, chimiques et toxicologiques
Effets différés et immédiats ainsi que les effets chroniques causés par les expositions à court terme et à long terme
Valeurs numériques de toxicité, y compris les estimations de la toxicité aiguë (ETA).
12 Données écologiques*** Écotoxicologie
Persistance et dégradation
Potentiel de bioaccumulation
Mobilité dans le sol
Autres effets nocifs 13 Données sur l'élimination du
produit***
Renseignements concernant la manipulation sécuritaire en vue de l'élimination et les méthodes d'élimination, y compris en ce qui concerne les emballages contaminés
14 Informations relatives au transport***
Numéro ONU
Désignation officielle pour le transport selon l'ONU
Classe(s) de dangers relative(s) au transport
Groupe d'emballage
Dangers environnementaux
Transport en vrac, si applicable
Précautions spéciales 15 Informations sur la
réglementation***
Réglementation relative à la sécurité, la santé et l'environnement applicable au produit en question 16 Autres informations Date de la plus récente version révisée de la FDS
Mutagène :_________________________________________________________________
Cancérogène :_______________________________________________________________
Inhalation : ________________________________________________________________
Ingestion : ________________________________________________________________
Non disponible (N/A) : _______________________________________________________
9 Chronique : ________________________________________________________________
Aigüe : ____________________________________________________________________
Date du quiz : _____________
Élément : __________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Ex :
Proton : ____________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
10 Électron : _____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Neutron : _____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Périodes : _____________________________________________________________________
Groupes : _____________________________________________________________________
Dans le tableau périodique, les éléments sont arrangés en _____________ (rangées) et en ___________ (colonnes) d’après leur numéro atomique.
Il y a des _____________ dans le tableau périodique. Une d’entre-elles est la division indiquée par une ________________ foncé figurant un _______________ des éléments en métaux et en non-métaux. Les éléments près de cette ligne démontrent des propriétés à la fois métalliques et non-métalliques. On les appels des ___________________________.
11 Le tableau ci-dessous résume les propriétés des métaux, non-métaux et métalloïdes
Substance État Apparence Conductivité Malléabilité et ductilité Solide à température
ambiante (exception : mercure)
lustrée Bon conducteurs de chaleur et
d’électricité
Malléable et ductile
Certains sont gaz à température ambiante, certains sont solides, un liquide (brome)
Pas très lustrée
Mauvais conducteurs de chaleur et
d’électricité
Friables et non ductiles
Solide à température ambiante
Lustrée ou matte
Peuvent conduire l’électricité mais mauvais conducteur de chaleur
Friables et non ductiles
Le tableau périodique illustre la _______________ relative aux propriétés chimiques des
substances. Cette périodicité indique comment les substances se _________________ durant une transformation chimique.
Les ________________ se déplacent rapidement autour du noyau d’un atome, dans des régions appelées ________________________________________. Les atomes d’éléments différents ont des nombres différents d’électrons. Chaque couche peut contenir un certain nombre
___________________ d’électrons.
Ex : La première couche=
La deuxième couche = La troisième couche =
12 Lorsqu’une ______________________________________ atteint son maximum d’électrons, on dit qu’elle est __________________.
Couche de valence : ____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Électron de valence : ___________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Donc, les ______________ représentent le nombre de couche électroniques d’un atome. Que signifient les groupes?
Compte le nombre d’électrons sur la couche de valence de chaque groupe.
Que remarques-tu?
Les schémas de couches électroniques sont utiles parce qu’ils montrent le _________________
d’électrons que contiennent les couches des atomes. Les éléments d’un même _________________ ont des propriétés semblables parce que leurs couches ____________________ contiennent le même nombre d’électron.
13 Le fait de connaître le nombre d’électrons de la couche de valence t’aide à prévoir la
_________________ de composés, à nommer les composés et à __________________ leurs formules chimiques.
Une ________________________________ se forme entre deux atomes lorsque les électrons de valence de chaque atome forment ensemble un arrangement ___________________.
Les propriétés chimiques des éléments sont associées aux changements ____________________
qui ont lieu quand leurs atomes _________________, ________________ ou ________________ des électrons pour obtenir une couche de valence saturé.
Les métaux sont des éléments qui ont tendance à ___________________ leurs électrons
Les non-métaux sont des éléments qui ont tendance à _________________ des électrons Cependant, les atomes sont naturellement _________________ (même nombre de protons et d’électrons). Qu’arrive-t-il lorsqu’il y a un changement, une perte ou un gain d’électrons?
Ion : _________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Cation : ______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ex :
Anion : _______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ex :
14 Puisque retirer un électron des métaux alcalin ne prend pas beaucoup d’énergie, ils forment facilement des cations et ont une grande réactivité chimique. De manière générale, cette réactivité augmente à mesure qu’on descend dans le groupe des métaux alcalins. Ainsi, le potassium est plus réactif que le sodium, etc. Ceci est à cause de la distance entre la couche de valence et le noyau. Plus l’électron de valence est _________________ de son noyau positif, plus il se retire ___________________ et l’atome est plus _________________.
C’est l’inverse pour les non-métaux : Plus on ___________________ dans le groupe, plus la réactivité chimique ________________________.
Dessinons.
On peut aussi utiliser le _________________________________________________________
ou schéma de Lewis pour représenter un atome et ses électrons de valence.
15
1.1 La formation de composés
Quand deux atomes entrent en ___________________, les électrons de valence de chaque atome _________________________. Une liaison chimique a lieu entre les atomes si leurs électrons de valence forment un nouvel arrangement qui a moins d’énergie que le précédent.
Il y a 3 façons dont un atome peut acquérir une couche de valence semblable à celle des gaz rares :
1. Un atome peut __________________ des électrons (___________________) 2. Un atome peut __________________ des électrons (___________________)
3. Deux atomes peuvent ___________________ un, deux ou trois paires d’électrons et ceci s’appelle une liaison ______________, liaison ______________ ou liaison
_____________.
Composés ionique : ____________________________________________________________
Ex :
Liaison ionique : ______________________________________________________________
Liaison covalente : _____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Molécule : ____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ex :
Composés moléculaires : ________________________________________________________
16 Molécule diatomique : __________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ex :
Les __________________________(groupe 18) sont très peu susceptibles de participer à des réactions chimiques. Pourquoi? Parce que leurs couches de valence sont
____________________ d’électrons.
Dessinons.
17
1.2 Les noms et les formules de substances chimiques
L’Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) est l’organisation mondiale
responsable de l’établissement des ________________ en chimie. Ils donnent à chaque composé un _________ qui lui est propre afin de distinguer les __________________ chimiques.
Composé binaire : _____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Il y a 2 possibilité :
o Métaux et non-métaux ( ex : ZnS) o Deux non-métaux (ex : H2O)
MgBr
2La nomenclature des métaux et non-métaux
Dans ce type de composé, on a vu que la formule donne toujours le métal suivi du non-métal. Pour le nommer, on fait l’inverse. On part du nom du non-métal auquel on ajoute la terminaison
«ure» suivi du nom du métal.
ex :
NaCl ________________________
NaBr _______________________
_____ Chlorure de magnésium KI _______________________
Ca2C -_______________________
_____ -Sulfure de magnésium BaS -_______________________
____ Nitrure d’aluminium
BeH2 _______________________
CaS _______________________
____ Bromure de potassium ____ Sulfure de potassium ____ Fluorure de barium
18
La nomenclature des métaux de transition et non-métaux
Certains éléments possèdent plusieurs nombres d’oxydations ou valences. On utilise le nombre d’oxydation (valence) utilisé, écrit en chiffre romain que l’on place entre parenthèse après le nom de l’élément.
Ex :
CuCl2 Chlorure de cuivre (II) ou Chlorure cuivrique CuCl Chlorure de cuivre (I) ou Chlorure cuivreux
FeCl3 ________________________________________________________________
_____ Chlorure de fer (II)
PbS ________________________________________________________________
PbS2 ________________________________________________________________
_____ Chlorure d’étain (IV)
SnCl2 ________________________________________________________________
_____ Fluorure de nickel (II)
NiF3 ________________________________________________________________
MnCl2 ________________________________________________________________
_____ Chlorure de manganèse (III)
Ni2S3 ________________________________________________________________
_____ Sulfure de nickel (II)
Celui avec le plus d’électrons est « ique », celui avec le moins est « eux » Comment savoir quel chiffre romain mettre ou quel suffixe utilisé?
CuCl
2MnO NiF
3FeS
19
La nomenclature des oxydes binaires métalliques
Les oxydes sont des composés avec un ion positif métallique, autre que H, et de l’ion négatif O-2.
Règle : L’oxygène est une exception aux composés binaire, il est nommé: oxyde
Mg2+ + O2- = MgO Oxyde de magnésium Li+ + O2- = Li2O Oxyde de lithium Al3+ + O2- = Al2O3 Oxyde d’aluminium Na+ + O2- = Na2O Oxyde de sodium
Oxyde avec un métal qui possède plus qu’une valence :
Hg+ + O2- = Hg2O Oxyde de mercure (I) Hg2+ + O2- = HgO Oxyde de mercure (II) Pb2+ + O2- = PbO Oxyde de plomb (II) Pb4+ + O2- = PbO2 Oxyde de plomb (IV)
Exercice 1: Composé binaire- Métal (et valence multi) + Non-métal
La nomenclature de deux non-métaux
Il y a trois règles pour nommer les non-métaux :
1. Le premier élément de la formule porte le nom complet de l’élément.
Ex :
CO = --- de carbone SiF4 = --- de silicium NO2 = --- d’azote
2. Le deuxième élément est nommé en premier et porte le nom de l’anion.
Ex :
CO = Oxyde de carbone SiF4 = Fluorure de silicium NO2 = Oxyde d’azote
20 3. Le nombre d’atomes présents est identifié en utilisant des préfixes, cependant le préfixe
« mono » n’est jamais utilisé pour désigner le premier élément.
Ex :
CO = Monoxyde de carbone SiF4 = Tetrafluorure de silicium NO2 = Dioxyde d’azote
Les combinaisons d’azote et d’oxygène forment des oxydes.
Formule Nom systématique Nom courant
Monoxyde d’azote Oxyde nitrique Monoxyde de diazote Oxyde nitreux
Dioxyde d’azote Aucun
Trioxyde de diazote Aucun Tétroxyde de diazote Aucun Pentoxyde de diazote Aucun
Exercice 2 – deux non-métaux
Préfixe Nombre représenté
1 2 3 4 5 6
21
1.3 Les noms et les formules d’ions polyatomiques
De nombreux composés ioniques ne sont pas ___________________ parce qu’un ion ou les deux contiennent les atomes de plus d’un élément.
Ions polyatomiques : ___________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Nom Formule chimique Charge
Ammonium NH4 +1
Hydroxyde OH -1
Carbonate CO3 -2
Nitrate NO3 -1
Sulfate SO4 -2
Bicarbonate HCO3 -1
Bisulfate HSO4 -1
Phosphate PO4 -1
Remarques :
Exemples
Quelle est la formule du sulfure d’ammonium?
22 Quel est le nom du CuCO3?
2. Les équations chimiques et les réactions chimiques
Équation chimique : ____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Les chimistes du monde entier sont capables d’écrire des équations chimiques grâce au travail accompli vers l’an 1800 par deux scientifiques : le chimiste français Antoine ________________
et le philosophe professeur anglais John _________________.
La théorie de l’atome de Dalton :
Toute matière est formée de petites particules appelées atomes
Les atomes ne peuvent pas être ni créés, ni détruits, ni divisés en particules plus petites
Tous les atomes d’un même élément sont identiques par la masse et la taille, mais ils diffèrent en masse et en taille des atomes d’autres éléments
Des composés sont formés quand les atomes d’éléments différents se combinent en proportions fixes
23 La chimie moderne _______________ toujours la loi de conservation de la masse, mais certains des énoncés de la théorie atomique ont été _______________.
Comment la loi de la conservation de la masse de Lavoisier nous aide quant aux équations chimiques?
2.1 Écrire des équations chimiques
On utilise les équations chimiques pour représenter les __________________ chimique telles que : « l’hydrogène gazeux réagit avec l’oxygène gazeux pour former l’eau liquide » de façon abrégée.
La forme la plus simple d’une équation chimique est l’équation ____________________.
Équation nominative : __________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Réactifs : _____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
La loi de conservation de la masse de Lavoisier: Durant une réaction chimique, la masse totale des substances en réaction, les réactifs, est toujours égale à la masse des substances résultantes, les
produits
24 Produits : _____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Avantages des équations nominatives Désavantages des équations nominatives
Conviennent à la langue parlée
Ne révèlent pas la composition chimique des réactifs ou des produits
Ne donnent pas le nombre d’éléments, de molécule et de composés qui entrent en jeu
Équation squelette : ____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
hydrogène + oxygène eau
H2 + O2 → H2O
25 Avantages des équations squelettes Désavantages des équations squelettes
Conviennent à la langue parlée N’est ni complète, ni balancé
Révèlent la composition chimique des réactifs ou des produits
Donnent le nombre d’éléments, de molécule et de composés qui entrent en jeu
RAPPEL : Loi de Lavoisier et la théorie de Dalton stipulent que les réactifs et produits ont _____________________________ le même nombre d’atomes.
Équations chimiques balancées : _________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
On doit toujours vérifier _______________________ d’une équation squelette. Pour la balancer, il faut ajouter aux bons endroits des nombres appelés ___________________ devant les
formules de composés.
Coefficients : __________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
H2 + O2 → H2O
26 L’équation chimique équilibrée de l’eau est :
Parfois, on doit connaître _______________ des substances chimiques présentes dans une réaction. On donne cette information en ajoutant une abréviation ente parenthèses après chaque formule de la réaction chimique.
NOTE : L’état de la substance peut dépendre de sa température durant la réaction
27 État Abréviation Exemples (température ambiante)
(s)
(ℓ)
(g)
(aq)
2.2 Écrire des équations chimiques balancées
Il n’y a pas une méthode correcte pour balancer des équations. Voici des règles générales et des exemples qui devraient t’aider.
Étapes :
1. Écris l’équation squelette. Assure-toi de l’exactitude des formules de tous les composés (les termes de l’équation)
2. Cherche un élément ou un ion polyatomique qui apparaît une seule fois de chaque côté de l’équation. Balance ces deux termes.
3. Prends un autre élément qui apparaît une fois de chaque côté. Ajoute les coefficients qui balanceront aussi cet élément. Rappelle-toi que les termes que tu as déjà balancés doivent le rester. Continue ainsi avec tous les autres éléments qui figurent une fois de chaque côté.
4. Cherche les termes que tu n’as pas encore considérés. Ajuste le coefficient du ou des termes afin que les nombres des éléments de ce terme soient bien balancés dans toute l’équation. Rappelle-toi d’éliminer les coefficients fractionnaires au moyen de multiplication.
28 5. Vérifie l’équation. Une bonne technique pour ce faire consiste à dresser une liste des
éléments des réactifs et des produits.
Ex :
Na(s) + H2O(ℓ) → NaOH(aq) + H2(g)
Na : Na :
H : H :
O : O :
Cu(s) + AgNO3(aq) → Cu(NO3)2 + Ag(s)
Ca(NO3)2(aq) + NaOH(aq) → Ca(OH)2(s) + NaNO3(aq)
Date de remise de la révision: _______________________
DATE DU QUIZ : _____________________
29
3. Les changements énergétiques et les réactions chimiques
Toutes réactions chimiques impliquent soit une libération, soit une absorption d’énergie.
Exothermique : ________________________________________________________________
Ex :
Toutes les réactions exothermiques nécessitent une forme d’énergie pour commencer, mais elles continuent par elles-mêmes et produisent leur propre énergie thermique.
La plupart des réactions sont exothermiques
Endothermique : ______________________________________________________________
Ex :
Toutes les réactions endothermiques nécessitent l’énergie continuelle
La loi de la conservation de l’énergie établit que l’énergie peut être ____________________, mais que la quantité _________________ d’énergie demeure __________________, inchangée.
Appliqué à des réactions chimiques
o Ex : brûler du bois génère de l’énergie thermique. Cette énergie est conservée. Il faut regarder au niveau des liens chimiques des réactifs et des produits.
Il faut toujours de l’énergie pour __________________ des liaisons chimiques
Il y a toujours une ________________ d’énergie lors de formation de liaisons chimiques
S’il y a bris des liaisons chimique dans les réactifs, la réaction est alors ________________________
S’il y a formation de liaisons chimique dans les produits, la réaction est alors ____________________________
30
3.1 La classification des réactions
Les chimistes classent les réactions. Ils peuvent les classer basé sur ___________________ sous forme de réaction exothermique ou réaction endothermique. Cependant, la plupart sont
exothermiques et il y a tellement de réactions chimique, ce système de classement simple est ________________________. Ils utilisent donc un système plus pratique.
Il y a 4 principaux types de réactions chimiques :
1. _____________________________________
2. _____________________________________
3. _____________________________________
4. _____________________________________
Certains considèrent la _______________________ comme étant un cinquième type de réaction.
Réaction de synthèse : __________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Forme générale :
Les réactifs sont généralement des éléments o Ex :
o Ex :
Réaction de décomposition : _____________________________________________________
______________________________________________________________________________
Forme générale :
Inverse des réactions de synthèse o Ex:
Réaction de déplacement simple: _________________________________________________
______________________________________________________________________________
31
Il y a deux formes générales :
o Ex :
L’eau est vraiment l’hydroxyde d’hydrogène : H-OH. Quand il se combine au sodium, un atome de sodium remplace l’atome d’hydrogène ce qui forme l’hydroxide de sodium. Les atomes d’hydrogène déplacés se combinent et forment d’hydrogène gazeux.
o Ex :
Certains métaux ne sont pas assez réactifs pour déplacer l’hydrogène de l’eau, mais peuvent le déplacer d’un acide.
La _____________________ diffère d’un métal à l’autre. Il est important d’en tenir compte lorsqu’on extrait un métal de sa source minéral.
Série de réactivité chimique : ____________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ex : sodium = très réactif, or = pas très réactif
Réactions de déplacement double : _______________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
La forme générale : o Ex :
o On peut dire qu’il y a eu une réaction de déplacement double si l’un des produits est un précipité dans l’eau.
La réaction entre les ___________ et les ______________ est un type particulier de réaction de déplacement double qu’on appelle _______________________
o Ex : NaOH (aq) + HCl(aq) NaCl (aq) + H2O(ℓ)
32 Tout comme les équations mathématiques, les équations chimiques peuvent s’additionner.
Ex : Na2CO (aq) + 2HCl (aq) 2NaCl (aq) + H2CO3(aq) + H2CO3(aq) H2O(ℓ) + CO2(g)
= Na2CO (aq) + 2HCl (aq) 2NaCl (aq) + H2O(ℓ) + CO2(g)
3.2 Réactions avec les composés carbonés
Chimie organique : ____________________________________________________________
Les composés formé de _________________ (et d’autres éléments) sont connus comme ___________________________
Le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone et les carbonates ioniques sont _______
Hydrocarbure : ________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Principales sources d’hydrocarbures que nous utilisons sont le _____________________
et le ____________________
Environ 95% des hydrocarbures sont brûler comme ____________________
Les réactions de combustions sont ___________________, ce qui donne l’énergie pour
____________________ les maisons, les bâtiments de commerce, les écoles et sert au transport.
Combustion complète : _________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Cette réaction produit le _________________, la vapeur _________________ et ____________________
33 Combustion incomplète : ________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Cette réaction produit le ________________________, ____________, le _______________________et ____________________.
o Elle ne produit pas autant d’énergie qu’une combustion _____________________
o Il y a plus de __________________ (la suie) produite o Le _________________ de carbone (gaz dangereux)
Il est important de s’assurer que lorsqu’on fait brûler quelque chose, qu’il y a assez _________________________!
4. Les acides et les bases
Acide : _______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ex : HCl (aq) H+(aq) + Cl-(aq)
Les acides ont un pH de ______________
Il y a beaucoup d’ions de _______________
Base : ________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ex : NaOH(aq) Na+(aq) + OH- (aq)
Les bases ont un pH de ___________
Il y a beaucoup d’ions _____________
_________________________ : Retrouvé dans le lait (produit par les bactéries dans le lait) et dans nos muscles lorsqu’il n’y a pas assez d’oxygène disponible (lorsqu’on fait de l’exercice).
_______________ se retrouve aussi dans les fruits, dans des médicaments, dans des insectes pour faire peur aux prédateurs (fourmis, scorpion) et autres.
34 Les __________________ sont des composés au goût _______________ et à texture
_______________. Les bases se retrouvent dans la plupart des savons et des nettoyants, les médicaments et autres.
Les bases, comme les acides, peuvent être ____________________, alors que d’autres sont très _______________________.
La plupart des acides et des bases :
Se ________________ dans l’eau
Sont __________________ et _______________
La façon la plus simple de distinguer l’eau ordinaire des acides et des bases est d’utiliser un ___________________.
Indicateur : __________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Deux indicateurs les plus communes sont la ______________________________ et le _____________________.
Nous indique si la solution est _____________ ou __________________
Peut estimer le __________________
o Ex : Un certain indicateur change de couleur si le pH se situe entre 8 et 12.
Oxyde : _____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Ex : _______ (monoxyde de carbone), le ________ (dioxyde de carbone), __________
(oxyde d’aluminium)
Les oxydes de nombreux éléments réagissent avec l’eau et forme un acide ou une base
Indique si les composés suivants sont des oxydes ou non :
SO42- HNO3- H2SO4 NO3-
35
4.1 Le pH: une échelle puissante
L’équilibre fragile entre les acides et les bases est essentiel à la __________________ des organismes. Comment savoir si une substance est plus acide qu’un autre? Ou une base plus basique qu’une autre?
Échelle pH : _________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
pH signifie « puissance de l’ion ________________ »
36
L’eau neutre contient des ions H+(aq) et OH-(aq) : H2O(ℓ) H+(aq) + OH-(aq) o La double flèche signifie que la réaction chimique est _________________.
Quand un acide dissout dans l’eau, il produit des ions H+(aq), ce qui augmente le nombre de H+(aq) comparé aux ions de OH-(aq)
o La ________________________ de H+(aq) détermine si la solution est
____________________ ou _____________________. Plus il y a de H+(aq), plus elle est _______________________.
o C’est le même concept pour les bases, sauf que c’est l’ion _______________ qui détermine le niveau de danger.
Il existe deux façons de déterminer le pH d’une solution : o Le _____________________________________
Utilisé pour ________________ le pH
Change de couleur selon le pH de la solution. On compare ensuite la couleur à des couleurs de pH connues énuméré dans un tableau o Un ______________________________
Plus _______________________
Mesure les propriétés __________________ de la solution pour déterminer le pH
4.2 Les propriétés des acides et des bases
Il y a deux facteurs qui déterminent combien d’ion H+ contiendra une solution, ce qui explique pourquoi une solution est acide.
La concentration
o Concentration : ______________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
37
L’ionisation
o Pourcentage d’ionisation : _____________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
o Acides forts : ________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
Ex : l’acide sulfurique (H2SO4)
o Acides faibles : ______________________________________________
___________________________________________________________
Ex : l’acide acétique (CH3COOH)
Un acide fort dans une solution concentrée est très ______________________. S’il est très dilué, il est moins dangereux, de même une solution concentrée d’un acide très faible.
À noter que les bases peuvent aussi être _________________ et ________________. Elles sont aussi dangereuses que les acides. _________________________ sont complètement ionisées dans l’eau (ex : NaOH) et les _______________________ont un pourcentage d’ionisation faible.
Nomenclature des acides et des bases
Pour nommer les acides et les bases il y a une forme à suivre.
Acides : Acide + (non-métal)hydrique
Les bases suivent le format de nomenclature que nous avons déjà vu. Le OH- est l’hydroxyde.
Bases : Hydroxyde de (métaux)
38
Nom Acide ou Base Formule Notes
H2SO4 Acide fort, produit chimique industriel le plus utilisé, utilisé pour nettoyer les métaux et pour fabriquer des engrais et des détergents, présent dans les batteries d’automobile
HCl (aq) Acide fort, vendu dans les quincailleries sous le nom d’acide muriatique, produit par la réaction d’acide sulfurique et de saumure (solution de chlorure de sodium)
HNO3 Acide fort, utilisé pour fabriquer des engrais, des explosifs et des teintures H2CO3 Acide faible, présent dans l’eau de pluie
et dans les boissons gazeuses NaOH Base forte, son nom commun est
caustique, base industrielle la plus utilisée, utilisée pour fabriquer du papier, du verre et du savon, présent dans les nettoyants à tuyaux
KOH Base forte, utilisée pour fabriquer certains savons liquides
Ca(OH)2 Base forte mais pas très soluble, utilisée pour fabriquer du papier et du ciment Mg(OH)2 Base forte mais pas très soluble,
ingrédient actif dans certains antiacides NH3 Base faible, utilisée pour fabriquer des
engrais et des solutions de nettoyage
4.3 Réactions de neutralisation
Une réaction de neutralisation est un type particulier d’une réaction de
__________________________. Un acide et une base réagissent ensemble pour former un nouveau composé, appelé ___________, et _________________.
Forme générale :
39 Sel : _________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Puisqu’il existe différents acides et bases, il existe plusieurs sels différents
Le sel de table est appelé chlorure de sodium o
Taux de réaction : _____________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Certaines réactions sont ______________, d’autres sont très _______________
Certains facteurs influencent le taux :
o La ___________________ des réactifs
Lorsqu’il y a une __________________ quantité de réactifs, les chances qu’une réaction se produise est plus ___________________ que s’il y a une plus _________________ concentration
o La __________________ de contact
Lorsqu’il y a une plus grande ___________________ (ex : plus de brindilles pour commencer un feu), les chances qu’une réaction se produise est plus ____________________
o La ________________________
La baisse de l’énergie ____________________ des réactifs ___________________ le taux de réaction
o Catalyseurs
Définition : __________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
Ils modifient la ____________________ d’énergie nécessaire pour briser les liaisons chimiques
Ex :
40
5. Les réactions chimiques et l’environnement
5.1 L’activité humaine
Lecture omniscience p. 260 et 261 Notes :
Projet de recherche
Date de remise de la révision : ______________
DATE DU TEST : _______________
