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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.

Ion hydrogénophosphate

Dans cette vidéo, Mathis du Studio aborde l'ion hydrogénophosphate, HPO4²-. Il explique que l'ion hydrogénophosphate est une base faible et qu'on nous demande d'écrire son équation de réaction avec l'eau. Une base faible ne réagit pas totalement avec l'eau, ce qui nous donne des indices sur le formalisme de la réaction. Ensuite, Mathis identifie les espèces qui réagissent entre elles pour former les produits. Comme il s'agit d'une réaction acide-base, la base faible HPO4²- réagit avec l'eau pour former son acide conjugué H2PO4-, tandis que l'eau agit en tant qu'acide pour réagir et former sa base conjuguée H²-. L'équation de réaction est donc la suivante : HPO4²-Aqe + H2O liquide ⇌ H2PO4-Aqe + HO-Aqe. La double flèche indique que la réaction n'est pas totale en raison de la nature de la base faible. Si la réaction était totale, une simple flèche serait utilisée pour indiquer le sens réactif vers produit. L'équation est équilibrée, ce qui est normal et ne pose aucun problème. En résumé, cette vidéo explique comment établir une équation acide-base en fonction de la nature du composé de départ et comment identifier les différentes espèces impliquées dans la réaction.

Couples de la glycine

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Constante d’acidité

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Produit ionique

Dans cette vidéo, Matisse de Studio explique le concept du produit ionique de l'eau. Le produit ionique de l'eau, noté Ke, est la constante d'équilibre de la réaction d'autoprotolyse de l'eau. Cette réaction se produit lorsque deux molécules d'eau réagissent ensemble pour former à la fois un acide, H3O+, et une base, OH-. L'expression du produit ionique de l'eau est Ke = [H3O+][OH-], où [H3O+] représente la concentration en ions oxonium et [OH-] représente la concentration en ions hydroxyde. Dans les solutions aqueuses, les ions oxonium et les ions hydroxyde sont toujours en équilibre, et leur concentration est liée par cette équation. La valeur de Ke est toujours égale à 10-14. Dans cet exercice, on nous donne la concentration en ions hydroxyde, qui est de 3,2x10-6 mol/l. On peut utiliser cette valeur pour calculer la concentration en ions oxonium en utilisant l'expression Ke = [H3O+][OH-]. En divisant Ke par la concentration en ions hydroxyde, on obtient la concentration en ions oxonium, qui est de 3,1x10-9 mol/l. En utilisant la formule du pH, pH = -log[H3O+], on peut calculer le pH de la solution, qui est de 8,5. En résumé, le produit ionique de l'eau lie les concentrations en ions oxonium et en ions hydroxyde dans les solutions aqueuses. Il permet de calculer le pH d'une solution à partir des concentrations en ions oxonium ou en ions hydroxyde.

Acide lactique

Dans cette vidéo, il est expliqué que l'acide lactique réagit avec l'eau pour former sa base conjuguée CH3H5O3- en solution aqueuse. En même temps, l'eau agit comme une base et réagit avec l'acide pour former son acide conjugué H3O+. La constante d'acidité Ka associée à cette réaction est exprimée comme la concentration en CH3H5O3- multipliée par la concentration en H3O+, divisée par la concentration en acide lactique. En utilisant la concentration en H3O+ donnée (2,5 millimoles par litre) et le pKa du couple acide lactique (3,9), on peut calculer la concentration en acide lactique à l'équilibre (5.10^-2 mol par litre). Cette constante d'acidité permet de calculer rapidement des concentrations d'espèces inconnues en utilisant des valeurs connues de concentrations d'acide et de base.