Online Prévision et stratégie en chimie course by Top Instructors - Prévision et stratégie en chimie

Demi-pile

Dans cette vidéo, Matisse de Studio explique le concept de demi-pile en chimie des solutions. Une demi-pile est un système chimique composé d'une électrode, d'un électrolyte, et met en contact le réducteur et l'oxydant d'un couple oxido-réducteur. Pour déterminer si un système peut correspondre à une demi-pile, il faut vérifier plusieurs critères. Dans le premier cas présenté, on a une électrode en cuivre qui peut conduire les électrons, ainsi qu'un électrolyte qui est probablement de l'eau. De plus, une réaction d'oxydo-réduction peut se produire avec l'électrode de cuivre, ce qui confirme que ce système peut correspondre à une demi-pile. Dans le deuxième cas, on retrouve une électrode en platine et un électrolyte. Le couple oxydo-réducteur Fe3+/Fe2+ est présent et une demi-réaction d'oxydo-réduction peut se produire. Donc, ce système peut également correspondre à une demi-pile électrochimique. En revanche, dans le dernier cas, bien qu'on ait une électrode en platine et un électrolyte, les espèces présentes correspondent à un acide et à sa base conjuguée. Il n'y a pas de réaction d'oxydo-réduction possible, donc ce système ne peut pas correspondre à une demi-pile. En conclusion, il est important de connaître la définition d'une demi-pile pour identifier si un système chimique peut correspondre à cette notion. Cela permet de mieux comprendre comment se met en place une réaction d'oxydo-réduction.

Quotient de réaction

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Equation de fonctionnement

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Equation et quotient

Dans cette vidéo, Mathis explique comment déterminer des équations de réaction à partir des quotients de réaction. Le quotient de réaction est un outil très intéressant car il renferme beaucoup d'informations sur la réaction étudiée. Pour la première équation, on observe que la concentration de NH4+ est élevée à la puissance 1, ce qui indique que NH4+ est un produit de la réaction avec un coefficient stoichiométrique de 1. De même, F- est un produit de réaction avec un coefficient de 1. Au dénominateur, on retrouve HF et NH3, qui sont donc les réactifs. Ainsi, l'équation de réaction est NH3 + HF -> NH4+ + F-. Pour la deuxième équation, on remarque que le produit de la réaction est AGCN2-, correspondant au complexe de Lyon-Argent. Les réactifs sont AG+ et CN2-, avec un coefficient stoichiométrique de 2 devant CN-. Ainsi, l'équation de réaction est AG+ + 2CN- -> [AGCN]2-. Il est important de ne pas intervertir les réactifs et les produits dans l'équation. Les espèces mentionnées dans les équations sont toutes en solution. En conclusion, les quotients de réaction peuvent servir à déterminer les équations de réaction. C'est un outil très utile pour l'étude des réactions chimiques. Merci d'avoir suivi cette vidéo et à bientôt !

Réaction d’oxydoréduction

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Sens de réaction

Dans cette vidéo, nous étudions la réaction entre le Lyon Fe3+ et le Lyon Thiocyanate Scn-. La réaction forme un complexe rouge-sang de formule FeScn2+. L'équation de la réaction est une réaction d'oxydo-réduction entre le Lyon Fe3+ et Scn-. On forme ce complexe en mélangeant une solution de Chlorure de Fer3 avec une solution de Thiocyanate de Potassium. La valeur du quotient de réaction à l'état initial est évaluée en utilisant la concentration initiale en FeScn2+, la concentration initiale en Fe3+ et la concentration initiale en Scn-. La concentration initiale en FeScn2+ est nulle, donc le quotient de réaction à l'état initial est également nul. La réaction s'équilibre progressivement lorsque les concentrations commencent à varier. Lorsque le quotient de réaction est inférieur à la constante d'équilibre, la réaction a lieu dans le sens direct. Au fur et à mesure de la réaction, la concentration en complexe augmente tandis que la concentration en produits diminue. Le quotient de réaction augmente au fur et à mesure de la réaction et s'arrête lorsque le quotient de réaction est égal à la constante d'équilibre, atteignant ainsi l'état d'équilibre. Dans le cas où le quotient de réaction est supérieur à la constante d'équilibre, la réaction a lieu dans le sens indirect et le complexe se dissocie en Fe3+ et SCN-. En utilisant ce raisonnement et en comparant le quotient de réaction à la constante d'équilibre, nous pouvons prévoir le sens d'évolution d'une réaction chimique.

Charge d’une pile

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Vitamine C

Dans cette vidéo, nous étudions la réaction de la vitamine C (acide ascorbique) avec l'eau. La réaction peut s'écrire comme suit : C6H8O6 + H2O donne C6H7O6- + H3O+. La constante d'équilibre de cette réaction est K = 7,9 x 10-5. Il s'agit d'une réaction acide-base entre les couples C6H8O6/C6H7O6- et H3O+/H2O. Dans un comprimé contenant 3 x 10-3 mol de vitamine C, dissous dans 200 mL d'eau avec une concentration initiale de C6H7O6- de 0,10 mol/L, nous devons déterminer la concentration initiale d'acide ascorbique. En utilisant la formule de concentration (nombre de mol divisé par le volume), nous obtenons une concentration initiale d'acide de 1,5 x 10-2 mol/L. La troisième question demande de prédire le sens d'évolution spontanée de la réaction. Pour cela, nous devons comparer le quotient de réaction (Q) avec la constante d'équilibre (K). Le quotient de réaction est déterminé en utilisant les concentrations de chaque composé dans la réaction. En utilisant la valeur de pH de la solution (7,8), nous trouvons une concentration en H3O+ de 10-7,8 mol/L. L'évaluation numérique du quotient de réaction est de 2,4 x 10,9. Comme Q est strictement inférieur à K, cela signifie que la réaction se produira dans le sens direct. Si Q était égal à K, il n'y aurait pas de réaction car le système serait déjà à l'équilibre. Si Q était supérieur à K, la réaction se produirait dans le sens inverse. En conclusion, cet exercice nous montre comment analyser un système initial pour prédire son évolution en utilisant le quotient de réaction et la constante d'équilibre.

Alcaline ou saline ?

Dans cette vidéo, nous comparons les piles alcalines et les piles salines. Une pile alcaline utilise de l'hydroxyde de potassium comme électrolyte, tandis qu'une pile saline utilise du chlorure d'ammonium et du chlorure de zinc. La solution alcaline permet aux ions de circuler plus rapidement que dans une solution saline. C'est pourquoi les piles alcalines peuvent fournir des intensités plus élevées. L'intensité du courant électrique est proportionnelle à la vitesse des porteurs de charges, qui sont les ions dans ce cas. Ainsi, les piles alcalines sont adaptées pour alimenter des appareils nécessitant une forte intensité, comme les moteurs, tandis que les piles salines conviennent aux appareils nécessitant une intensité plus faible, comme les télécommandes. Il est important de choisir le type de pile en fonction de la puissance requise. Merci d'avoir regardé cette vidéo !

Schéma d’une pile

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Acide nitrique

Dans cette vidéo, Mathis de Studio aborde le sujet des équilibres acide-base en commençant par l'acide nitrique. L'acide nitrique (HNO3) est considéré comme un acide fort, ce qui signifie qu'il se dissocie complètement dans l'eau. L'équation de sa réaction avec l'eau peut donc être écrite avec une flèche directe. Dans une réaction acide-base, l'acide donne sa base conjuguée et la base donne son acide conjugué. Ainsi, l'acide nitrique donne sa base conjuguée NO3-, en enlevant un proton H+ de la molécule. De son côté, l'eau joue le rôle de base dans cette réaction, et son acide conjugué est HO+. L'équation de réaction s'écrit donc : HNO3 + H2O → NO3- + H3O+. Cette équation permet d'écrire la dissolution d'un acide dans de l'eau. Il est important d'adapter cette équation en fonction de l'acide considéré, mais cela permet d'identifier de nombreuses équations. Merci d'avoir regardé cette courte vidéo et à bientôt.