Séance 2 de révisions : Chimie PTSI INTERRO DE COURS

(1)

PT Lycée Benjamin Franklin

le 8 avril 2021

Séance 2 de révisions : Chimie PTSI INTERRO DE COURS

1. On souhaite réaliser un titrage entre solutés réagissant dans les proportions stoechiométriques : 2 A + 5 B -> 2C + D

- Quelles sont les deux qualités nécessaires de cette réaction ?

- Définir le point d’équivalence et donner la relation entre concentrations initiales et volumes à l’équivalence. Quelles sont les espèces minoritaires à l’équivalence ? Quelle relation entre espèces minoritaires ?

2. Que signifie « prédominance » d’une espèce ?

3. Que signifie « prépondérance » d’une réaction ?

4. Critère de sens d’avancement d’une réaction (version sup puis version spé)

5. Comment se nomme les règles permettant d’obtenir la configuration électronique d’un atome

ou d’un ion ? Les énoncer.

(2)

6. Citez un gaz rare, un halogène et un alcalin.

7. Pourquoi un schéma de Lewis seul ne permet pas de conclure sur la polarité d’une molécule ?

8. Quels sont les deux types d’interactions inter-moléculaires ?

9. Localiser, dénombrer les sites tétraédriques et octaédriques d’une maille CFC et déterminer leur habitabilité.

10. Masse volumique d’un CC dans le modèle des sphères dures de rayon unique.

11. Définition de la solubilité s dans l’eau d’une entité solide. Application à FeCl

2

: relation entre s

et Ks (en l’absence d’autre réaction).

(3)

12. Qu’est-ce qu’une dégénérescence d’ordre en cinétique chimique ? Quel intérêt ?

13. Quelle est l’unité d’une vitesse spécifique de réaction ? D’une constante de vitesse ?

14. Loi d’Arrhénius

EXERCICES D’APPLICATION (EXTRAITS DE L’ÉPREUVE 2018)

A. CRISTALLOGRAPHIE

Le chlorure de sodium solide NaCl est un produit secondaire de la synthèse de l’eau de Javel.

Dans ce cristal ionique les ions chlorures forment un arrangement cubique à faces centrées et les cations sodium occupent tous les sites octaédriques.

Données :

Le paramètre de la maille a= 600 pm.

Masses molaires : M

Na

= 23 g.mol

^-1

, M

Cl

=35 g.mol

^-1

. Constante d’Avogadro : N

a

=6.10

²³

mol

^-1

.

Q8. Représenter en perspective la maille de NaCl en différenciant les ions. Vous indiquerez

précisément la localisation des sites octaédriques.

Q9. Déterminer le nombre de motif par maille puis coordinence du sodium et du chlore.

Q10. Donner un ordre de grandeur de la masse volumique de NaCl.

Q11. Ecrire la relation de tangence des anions et des cations.

Q12. En considérant que les anions ne doivent pas être tangents, donner l’inégalité vérifiée

par le rayon des anions chlorures.

Q13. Déduire des deux relations précédentes la valeur limite de

2. Dosage indirect de l’eau de Javel.

L’eau de Javel est caractérisée par son degré chlorométrique D : c’est le volume, exprimé en litre et mesuré à 0°C sous 1,0 10

⁵

Pa de dichlore que donne l’acidification complète d’un litre d’eau de Javel suivant l’équation :

On souhaite dans cette partie vérifier le degré chlorométrique donné sur l’étiquette d’un berlingot d’eau de javel présenté en annexe 2.

On part de la solution commerciale que l’on dilue dix fois. Soit S

0

la solution obtenue.

Principe du dosage :

Lors du dosage indirect, on ajoute un excès d’ions iodure à un volume connu d’eau de Javel.

Le diiode obtenu par réaction entre les ions hypochlorite ClO

^-

et iodure I

^-

, est ensuite dosé par des ions thiosulfate S

2

O

32-

de concentration connue. La concentration d’ions hypochlorite s’en déduit.

Données : E°(Cl

2(g)

/Cl

^-(aq)

)= 1,4 V ; E°(ClO

^-(aq)

/Cl

2(g)

)= 2,0 V ; E°(S

4

O

62-

(aq)

/ S

2

O

32-

(aq)

/)=0,1 V ; E°(I

2(aq)

/I

^-(aq)

)= 0,5 V R=8,3 J.mol

^-1

.K

^-1

.

Tournez(la(page(S.V.P.

(4)

B. TITRAGE INDIRECT D’UNE EAU DE JAVEL

Le chlorure de sodium solide NaCl est un produit secondaire de la synthèse de l’eau de Javel.

Dans ce cristal ionique les ions chlorures forment un arrangement cubique à faces centrées et les cations sodium occupent tous les sites octaédriques.

Données :

Le paramètre de la maille a= 600 pm.

Masses molaires : M

Na

= 23 g.mol

^-1

, M

Cl

=35 g.mol

^-1

. Constante d’Avogadro : N

a

=6.10

²³

mol

^-1

.

Q8. Représenter en perspective la maille de NaCl en différenciant les ions. Vous indiquerez

précisément la localisation des sites octaédriques.

Q9. Déterminer le nombre de motif par maille puis coordinence du sodium et du chlore.

Q10. Donner un ordre de grandeur de la masse volumique de NaCl.

Q11. Ecrire la relation de tangence des anions et des cations.

Q12. En considérant que les anions ne doivent pas être tangents, donner l’inégalité vérifiée

par le rayon des anions chlorures.

Q13. Déduire des deux relations précédentes la valeur limite de

2. Dosage indirect de l’eau de Javel.

L’eau de Javel est caractérisée par son degré chlorométrique D : c’est le volume, exprimé en litre et mesuré à 0°C sous 1,0 10

⁵

Pa de dichlore que donne l’acidification complète d’un litre d’eau de Javel suivant l’équation :

On souhaite dans cette partie vérifier le degré chlorométrique donné sur l’étiquette d’un berlingot d’eau de javel présenté en annexe 2.

On part de la solution commerciale que l’on dilue dix fois. Soit S

0

la solution obtenue.

Principe du dosage :

Lors du dosage indirect, on ajoute un excès d’ions iodure à un volume connu d’eau de Javel.

Le diiode obtenu par réaction entre les ions hypochlorite ClO

^-

et iodure I

^-

, est ensuite dosé par des ions thiosulfate S

2

O

32-

de concentration connue. La concentration d’ions hypochlorite s’en déduit.

Données : E°(Cl

2(g)

/Cl

^-(aq)

)= 1,4 V ; E°(ClO

^-(aq)

/Cl

2(g)

)= 2,0 V ; E°(S

4

O

62-

(aq)

/ S

2

O

32-

(aq)

/)=0,1 V ; E°(I

2(aq)

/I

^-(aq)

)= 0,5 V R=8,3 J.mol

^-1

.K

^-1

.

Protocole expérimental du dosage :

Pour effectuer ce dosage on introduit dans cet ordre, dans un erlenmeyer V

0

= 10,0 mL de solution S

0

, V

1

= 20 mL de la solution de iodure de potassium de concentration c

1

= 0,10 mol.L

^-1

et 2 mL de solution d’acide chlorhydrique à 5 mol.L

^-1

. On dose ensuite le diiode formé à l’aide d’une solution de thiosulfate de sodium Na

2

S

2

O

3

de concentration c

2

= 0,15 mol.L

^-1

, en ajoutant 3 à 4 gouttes d’empois d’amidon. On obtient un volume équivalent V

E

= 20 mL

Q14. Pourquoi l’ordre d’introduction des réactifs dans l’erlenmeyer est-il très important ? Q15. Ecrire les deux demi-équations d’oxydoréduction des couples ClO^-aq

/Cl

^-aq

et I

2aq

/I

^-aq

.

Q16. En déduire l’équation de la réaction d’oxydoréduction ayant lieu dans le bécher avant le

dosage.

Justifier le fait que cette réaction est quasi-totale.

Q17. En déduire une relation entre la quantité de matière de diiode présent dans l’erlenmeyer

et les quantités de matière des réactifs. On rappelle que les ions iodure ont été introduits en excès.

Q18. Ecrire la réaction de dosage du diiode par les ions thiosulfates.

Q19. Calculer la quantité de matière de diiode présent dans les 10 mL de la solution S0

puis celle des ions hypochlorite ClO

^-

.

Q20. En déduire la concentrattion d’ions hypochlorite présents dans la solution commerciale

puis le degré chlorométrique de la solution d’eau de javel. Comparer le résultat obtenu à la valeur donnée sur l’étiquette (annexe 2)..

Q21. La figure ci-dessous représente les courbes donnant l’évolution en fonction du temps de

la concentration en ions hypochlorite pour trois températures 20°C, 30°C et 40°C. Justifier à

l’aide de ces graphes la recommandation faite par la fabricant (annexe 2).

(5)

C. CINÉTIQUE CHIMIQUE

Protocole expérimental du dosage :

Pour effectuer ce dosage on introduit dans cet ordre, dans un erlenmeyer V

0

= 10,0 mL de solution S

0

, V

1

= 20 mL de la solution de iodure de potassium de concentration c

1

= 0,10 mol.L

^-1

et 2 mL de solution d’acide chlorhydrique à 5 mol.L

^-1

. On dose ensuite le diiode formé à l’aide d’une solution de thiosulfate de sodium Na

2

S

2

O

3

de concentration c

2

= 0,15 mol.L

^-1

, en ajoutant 3 à 4 gouttes d’empois d’amidon. On obtient un volume équivalent V

E

= 20 mL

Q14. Pourquoi l’ordre d’introduction des réactifs dans l’erlenmeyer est-il très important ? Q15. Ecrire les deux demi-équations d’oxydoréduction des couples ClO^-aq

/Cl

^-aq

et I

2aq

/I

^-aq

.

Q16. En déduire l’équation de la réaction d’oxydoréduction ayant lieu dans le bécher avant le

dosage.

Justifier le fait que cette réaction est quasi-totale.

Q17. En déduire une relation entre la quantité de matière de diiode présent dans l’erlenmeyer

et les quantités de matière des réactifs. On rappelle que les ions iodure ont été introduits en excès.

Q18. Ecrire la réaction de dosage du diiode par les ions thiosulfates.

Q19. Calculer la quantité de matière de diiode présent dans les 10 mL de la solution S0

puis celle des ions hypochlorite ClO

^-

.

Q20. En déduire la concentrattion d’ions hypochlorite présents dans la solution commerciale

puis le degré chlorométrique de la solution d’eau de javel. Comparer le résultat obtenu à la valeur donnée sur l’étiquette (annexe 2)..

Q21. La figure ci-dessous représente les courbes donnant l’évolution en fonction du temps de

la concentration en ions hypochlorite pour trois températures 20°C, 30°C et 40°C. Justifier à l’aide de ces graphes la recommandation faite par la fabricant (annexe 2).

Q22. Quel est le nom de la loi montrant que la température est un facteur cinétique. Donner

son expression et définir les différents termes.

Q23. A votre avis, la conservation d’une solution d’eau de Javel diluée est-elle meilleure que

celle d’une solution commerciale ? Justifier votre réponse.

3. Le percarbonate de sodium : une alternative à l’eau de Javel.

Le percarbonate de sodium de formule Na

2

CO

3

,1,5 H

2

O

2

est un agent blanchissant oxygéné.

Il se décompose dans l’eau pour donner de l’eau oxygénée et du carbonate de sodium. Le carbonate de sodium augmente le pH, ce qui améliore l’efficacité des agents détergents. L’eau oxygénée est un agent blanchissant efficace grâce à ses propriétés oxydantes. Contrairement à l’eau de Javel, le percarbonate de sodium n’est pas nocif pour l’environnement et il possède également des propriétés désinfectantes et désodorisantes.

L’eau oxygénée utilisée dans le percarbonate de sodium intervient dans deux couples oxydant-réducteur : H

2

O

2(aq)

/H

2

O

(l)

et O

2(g)

/H

2

O

2(aq)

. Dans certaines conditions, le peroxyde d’hydrogène est capable de réagir sur lui-même (réaction de dismutation) selon l’équation bilan :

Nous allons dans la suite de cette partie, étudier cette réaction tout d’abord du point de vue thermodynamique puis cinétique.

Aspect thermodynamique : Données à 298 K :

espèces H2O2(aq) O2(g) H2O(liq)

∆ -190 ? -290

S°(J.mol^-1.K^-1) 140 200 70

R=8,31 J.mol^-1

.K

^-1

. ln(2)=0,7

Q24. Calculer l’entropie standard de la réaction (1). Justifier son signe.

Q25. Que vaut l’enthalpie standard de formation du dioxygène gazeux ? Justifier.

Q26. Calculer l’enthalpie standard de réaction de la réaction (1). Que peut-on en déduire ? Q27. Exprimer la constante d’équilibre de cette réaction à 300 K en fonction des constantes

thermodynamiques calculées dans les questions précédentes.

On obtient .K°=1,0 10¹⁹

En déduire si l’eau oxygénée est stable du point de vue thermodynamique.

Q28. Quelle est l’influence d’une augmentation de température isobare sur l’équilibre (1) ?

Une justification rigoureuse est attendue.

Q29. Quelle est l’influence d’une augmentation de pression isotherme sur l’équilibre (1) ?

Une justification rigoureuse est attendue.

Q30. Donner les conditions expérimentales permettant de minimiser la décomposition de

l’eau oxygénée.

Aspect cinétique :

A température ordinaire, la réaction 1 est une réaction lente. Elle peut cependant être accélérée en utilisant par exemple des ions ferriques, un fil de platine ou de la catalase, enzyme se trouvant dans le sang.

Q31. Donner la définition d’un catalyseur.

Q32. Sur quelle grandeur caractéristique de la réaction un catalyseur agit-il ? Réaliser un

schéma illustrant le rôle d’un catalyseur.

Q33. A quel type de catalyse correspond celle réalisée avec le fil de platine ? Justifier votre

réponse.

La transformation étudiée dans ce qui suit est catalysée par les ions ferriques. On mélange 10,0 mL de la solution commerciale d’eau oxygénée avec 85 mL d’eau. A l’instant t = 0 s, on introduit dans le système 5 mL d’une solution de chlorure de fer III.

Au bout d’un temps déterminé, on prélève 10,0 mL du mélange réactionnel que l’on verse dans un bécher d’eau glacée. On titre alors le contenu du bécher par une solution de

permanganate de potassium afin de déterminer la concentration en eau oxygénée se trouvant dans le milieu réactionnel. La température est maintenue constante

On obtient les résultats suivants :

t(min) 0 5 10 20 30 35

[H

2

O

2

] mol.L

^-1

7,30×10

^-2

5,3×10

^-2

4,20×10

^-2

2,4×10

^-2

1,2×10

^-2

0,90×10

^-2

ln([H

2

O

2

]) -2,6 -2,9 -3,2 -3,7 -4,4 -4,7

1/[H

2

O

2

] mol

^-1

L

13,7 18.9 23,8 41,6 83.3 111,1

Q34. On suppose que la réaction admet un ordre et que la concentration de peroxyde

d’hydrogène est la seule qui intervienne dans la loi de vitesse. Donner l’expression de la vitesse de la réaction en fonction de la concentration en eau oxygénée.

Q35. Dans l’hypothèse ou l’ordre global de la réaction est égal à 1, écrire l’équation

différentielle régissant l’évolution temporelle de la concentration en eau oxygénée et donner sa solution.

différentielle régissant l’évolution temporelle de la concentration en eau oxygénée et donner

sa solution.

(6)

Q29. Quelle est l’influence d’une augmentation de pression isotherme sur l’équilibre (1) ?

Une justification rigoureuse est attendue.

Q30. Donner les conditions expérimentales permettant de minimiser la décomposition de

l’eau oxygénée.

Aspect cinétique :

A température ordinaire, la réaction 1 est une réaction lente. Elle peut cependant être accélérée en utilisant par exemple des ions ferriques, un fil de platine ou de la catalase, enzyme se trouvant dans le sang.

Q31. Donner la définition d’un catalyseur.

Q32. Sur quelle grandeur caractéristique de la réaction un catalyseur agit-il ? Réaliser un

schéma illustrant le rôle d’un catalyseur.

Q33. A quel type de catalyse correspond celle réalisée avec le fil de platine ? Justifier votre

réponse.

La transformation étudiée dans ce qui suit est catalysée par les ions ferriques. On mélange 10,0 mL de la solution commerciale d’eau oxygénée avec 85 mL d’eau. A l’instant t = 0 s, on introduit dans le système 5 mL d’une solution de chlorure de fer III.

Au bout d’un temps déterminé, on prélève 10,0 mL du mélange réactionnel que l’on verse dans un bécher d’eau glacée. On titre alors le contenu du bécher par une solution de

permanganate de potassium afin de déterminer la concentration en eau oxygénée se trouvant dans le milieu réactionnel. La température est maintenue constante

On obtient les résultats suivants :

t(min) 0 5 10 20 30 35

[H

2

O

2

] mol.L

^-1

7,30×10

^-2

5,3×10

^-2

4,20×10

^-2

2,4×10

^-2

1,2×10

^-2

0,90×10

^-2

ln([H

2

O

2

]) -2,6 -2,9 -3,2 -3,7 -4,4 -4,7

1/[H

2

O

2

] mol

^-1

L

13,7 18.9 23,8 41,6 83.3 111,1

Q34. On suppose que la réaction admet un ordre et que la concentration de peroxyde

d’hydrogène est la seule qui intervienne dans la loi de vitesse. Donner l’expression de la vitesse de la réaction en fonction de la concentration en eau oxygénée.

différentielle régissant l’évolution temporelle de la concentration en eau oxygénée et donner sa solution.

Q37. Expliciter la méthode utilisée pour établir l’ordre de la réaction. La mettre en œuvre et

en déduire une valeur approchée de la constante de vitesse. Vous pourrez utiliser le papier millimétré fourni en annexe 3.

Q38. Donner la définition du temps de demi-réaction. Quelle est son expression en fonction

de k ? Faire l’application numérique

Q39. Expliciter une méthode permettant de déterminer graphiquement ce temps de demi-

réaction.

Q40. Si la réaction avait été réalisée à une température plus élevée, comment auraient évolué

la constante de vitesse et le temps de demi réaction ?

(7)

ANNEXES ANNEXE 1 :

ANNEXE 2 : extrait d’une étiquette d’eau de Javel.

(le numéro est celui qui figure sur la convocation ou la liste d’appel) (en majuscules, suivi, s’il y a lieu, du nom d’épouse)

NE RIEN ÉCRIREDANS CE CADRE

Académie : Session :

Examen ou Concours : Série* :

Spécialité/option : Repère de l’épreuve :

Épreuve/sous-épreuve : NOM :

Prénoms : N° du candidat

Né(e) le

Modèle EN.

Il est interdit aux candidats de signer leur composition ou d'y mettre un signe quelconque pouvant indiquer sa provenance

B 126

ANNEXE 3 :

(8)

EXERCICE 2 : ATOMISTIQUE, CRISTALLOGRAPHIE

6. Calculer la quantité de matière de dihydrogène correspondant à cette masse, puis le volume occupé par cette quantité de gaz à 20 C sous pression atmosphérique.

7. Quel est l’avantage pour l’environnement de l’utilisation d’une pile à combustible au dihy- drogène par rapport à un carburant classique ? Quel en est l’inconvénient majeur ?

I.2 L’´electrolyte

Les piles à combustibles à oxyde solide permettent d’avoir en contact deux phases : solide et gazeuse, ce qui supprime les problèmes liés à la gestion de 3 phases, notamment la corrosion. Les

électrodes sont poreuses de fa¸con à permettre un transport rapide des gaz. Un matériau de choix pour l’électrolyse est l’oxyde de zirconium, appelé zircone, stabilisé à l’yttrium.

8. Le zirconium se situe dans la classification périodique dans la colonne du titane, directement en dessous de cet élément. Indiquer à quelle famille d’éléments appartient le zirconium.

9. Indiquer la configuration ´electronique fondamentale du titane et celle du zirconium.

10. Énoncer les deux règles utilisées pour établir ces configurations électroniques.

La zircone peut être assimilée à un cristal ionique formé de cations Zr⁴⁺ et d’anionsO² assimilés

`

a des sphères dures de rayons respectifsr⁺ etr . Les cations sont distribués aux nœuds d’un réseau cubique face centrée cfc.

11. Repr´esenter la maille conventionnelle d’une structure de cations cfc. Indiquer le nombre de cations par maille.

12. Donner sans démonstration la compacité d’une telle structure dans le cas d’une maille métallique.

Commenter.

13. Indiquer où se situent les sites tétraédriques de cette maille. Combien y en a-t-il ?

14. Exprimer le rayon minimal r de la particule sphérique pouvant s’insérer dans ces sites sans induire de déformation en fonction dea, le paramètre de la maille et de r⁺.

Les anions occupent tous les sites tétraédriques de la maille cfc formée par les cations.

15. D´eterminer le nombre d’anions O² contenus dans cette maille.

16. Indiquer alors la formule de la zircone.

17. Donner la coordinence d’un anion par rapport `a un cation, et des cations par rapport aux anions.

18. Exprimer la masse volumique de la zircone en fonction du param`etre de la maillea, de la masse molaire M_Zr du zirconium et de la masse molaire M_O de l’oxyg`ene et du nombre d’Avogadro N_A.

I.3 Dopage par l’oxyde d’yttrium La formule de l’oxyde d’yttrium est Y₂O₃. 19. En d´eduire la charge du cation yttrium.

20. Le dopage consiste à substituer dans la maille élémentaire de l’oxyde de zirconium une fraction molairex des cations Zr⁴⁺ par des cations yttrium. Expliquer pourquoi l’électroneutralité de la structure n’est alors pas respectée.

21. Proposer une modification de la formule chimique impliquant le nombre d’anionsO² présents dans la zircone dopée à l’oxyde d’yttrium, au moyen dex, pour rétablir cette électroneutralité.

Partie II - Obtention de l’aluminium ` a partir de l’alumine Al

2

O

3

II.1 Oxydation en voie s`eche

La poudre d’aluminium brûle très facilement. La réaction est exothermique.

22. Écrire une équation pour la réaction (1) entre le dioxygène et l’aluminium. Le coefficient stœ- chiométrique du dioxygène sera choisi égal à 1. Suivant la température, l’aluminium se trouve

`

a l’état solide ou à l’état liquide.

23. Rappeler l’expression de l’enthalpie libre standard de réaction rG⁰en fonction de la température T, de l’enthalpie standard de réaction rG⁰ et de l’entropie standard de réaction rS⁰.

On considère que, sur un intervalle de température restreint, en l’absence de changement d’état de l’une des espèces, on peut négliger les variations de l’enthalpie standard de réaction rH⁰ et de l’entropie standard de réaction rS⁰ avec la température.

24. Indiquer, dans le cadre de cette approximation, quel type de courbe représente la variation de la fonction rG⁰ avec la température, en l’absence de changement d’état.

Soit rG⁰₁(T) l’enthalpie libre standard de la r´eaction (1) sur l’intervalle [250 K, 2500 K].

25. Compte tenu des états physiques des réactifs et produits apparaissant dans l’équation de la réaction (1), prévoir le signe de l’entropie standard de réaction rS₁⁰. Attribuer alors la courbe (a) ou (b) à rG⁰₁(T) dans l’annexe 1 en justifiant votre choix.

26. D´eterminer si la courbe obtenue est une simple droite. Argumenter la r´eponse.

Sur le document annexe, l’évolution de l’enthalpie libre standard de réaction rG⁰₂(T) en fonction de la température pour une réaction (2) entre le carbone et l’oxygène a également été représentée.

La représentation a été rapportée à une mole de dioxygène.

27. Proposer deux équations pour les réactions correspondant aux réactions du dioxygène sur le carbone, formant dans le premier cas du dioxyde de carbone gazeux, dans le second cas du monoxyde de carbone gazeux. Indiquer le degré d’oxydation de l’élément carbone dans chacun des deux produits envisagés. Compte tenu de l’allure de la courbe, justifier que la courbe (a) ou (b) est attribuée à la réaction d’obtention de l’oxyde présentant le carbone avec le degré d’oxydation le plus faible.

28. Écrire alors par combinaison linéaire des réaction (1) et (2) une équation pour la réaction du carbone sur l’oxyde d’aluminium. Indiquer la condition thermodynamique (à propos de l’enthalpie libre standard de réaction) qui doit être vérifiée pour que la constante d’équilibre de la réaction soit supérieure à 1.

29. Prévoir à partir de quelle température la réduction de l’oxyde d’aluminium est théoriquement possible. Justifier votre raisonnement en utilisant le graphique que l’on pourra reproduire som- mairement.

(9)

EXERCICE 3 : SPECTROPHOTOMETRIE ET CONDUCTIMÉTRIE

(10)

Annexe numérique :

Page 2 sur 7 Un matériau de construction : le ciment

Historique

Le mélange de chaux, d'argile, de sable et d'eau est un très vieux procédé de construction.

En effet, les Egyptiens l'utilisaient déjà 2600 ans avant J.-C.

Au début de notre ère, les Romains perfectionnèrent ce «liant» en y ajoutant de la terre volcanique de Pouzzoles, qui lui permettait de prendre sous l'eau.

Toutefois, la découverte du ciment est attribuée à Louis Vicat, jeune ingénieur de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées qui, en 1818, fut le premier à fabriquer, de manière artificielle et contrôlée, des chaux hydrauliques dont il détermina les composants ainsi que leur proportion.

Actuellement

«A la New York State Recycling Conference, N. Neithalath a rappelé que « le deuxième produit le plus consommé après l'eau dans le monde est le béton. Aujourd'hui le monde consomme, annuellement, 12 milliards de tonnes de béton. Bien sûr, c'est la Chine qui fait croître le plus la consommation. »

On va s’intéresser ici à différents aspects de ce matériau qui a une grande importance économique.

Masses molaires :

MH = 1,00 g.mol-1 ; MC = 12,0 g.mol-1 ; MO =16,0 g.mol-1 ; MCa = 40,1 g.mol-1 ; MFe = 55,8 g.mol-1 .

Constante d'Avogadro NA = 6,02 10²³ mol-1

Constante molaire des gaz parfaits : R= 8,31 J.mol^-1.K^-1

Données thermodynamiques à 298 K, relatives à la partie D : A pH = 13, le complexe CaY^2-est un complexe incolore ; A pH = 13, le complexe CaIn^- est un complexe violet ; A pH = 13, In^3-aq prend une coloration bleue claire.

pK_{A i} de l’acide H₄Y : 2 ; 2,7 ; 6,1 ; 10,2 . pK_s (AgCl) = 9,7 .

E° Ag⁺/Ag = 0,80 V .

Conductivités molaires équivalentes limites λ_i°( attention aux unités ! )

Ag⁺ Cl^- NO₃^- λ_i° en mS.m2.mol-1 6,2 7,6 7,1

Page 2 sur 7 Un matériau de construction : le ciment

Historique

Le mélange de chaux, d'argile, de sable et d'eau est un très vieux procédé de construction.

En effet, les Egyptiens l'utilisaient déjà 2600 ans avant J.-C.

Au début de notre ère, les Romains perfectionnèrent ce «liant» en y ajoutant de la terre volcanique de Pouzzoles, qui lui permettait de prendre sous l'eau.

Toutefois, la découverte du ciment est attribuée à Louis Vicat, jeune ingénieur de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées qui, en 1818, fut le premier à fabriquer, de manière artificielle et contrôlée, des chaux hydrauliques dont il détermina les composants ainsi que leur proportion.

Actuellement

«A la New York State Recycling Conference, N. Neithalath a rappelé que « le deuxième produit le plus consommé après l'eau dans le monde est le béton. Aujourd'hui le monde consomme, annuellement, 12 milliards de tonnes de béton. Bien sûr, c'est la Chine qui fait croître le plus la consommation. »

On va s’intéresser ici à différents aspects de ce matériau qui a une grande importance économique.

Masses molaires :

MH = 1,00 g.mol-1 ; MC = 12,0 g.mol-1 ; MO =16,0 g.mol-1 ; MCa = 40,1 g.mol-1 ; MFe = 55,8 g.mol-1 .

Constante d'Avogadro NA = 6,02 10²³ mol-1

Constante molaire des gaz parfaits : R= 8,31 J.mol^-1.K^-1

Données thermodynamiques à 298 K, relatives à la partie D : A pH = 13, le complexe CaY^2-est un complexe incolore ; A pH = 13, le complexe CaIn^- est un complexe violet ; A pH = 13, In^3-aq prend une coloration bleue claire.

pK_{A i} de l’acide H₄Y : 2 ; 2,7 ; 6,1 ; 10,2 . pK_s (AgCl) = 9,7 .

E° Ag⁺/Ag = 0,80 V .

Conductivités molaires équivalentes limites λ_i°( attention aux unités ! ) Ag⁺ Cl^- NO₃^-

λ_i° en mS.m2.mol-1 6,2 7,6 7,1