Notion de chimie générale

Résumé du document

Il s'agit d'une synthèse résumant les notions importantes de chimie générale. Toutes les notions (la base de la chimie, atome, molécules et ions, stoechiométrie, les gaz, structure de l'atome et périodicité, liquide et solides, liaison covalence : orbitales, liaison chimiques : concept généraux, élément non transitionnel : groupe 1A à 4 A et du groupe 5A à 8A ).

Extraits

[...] g ) 0,32 C . [...]

[...] à 1600 ap. [...]

[...] ) mol[2] L ) mol He Ne Ar Kr Xe H N O CI CO CH NH H2O TABLEAU 4.4 COMPOSITION DE L'ATMOSPHÈRE AU NIVEAU DE LA MER (AIR SEC)* Composant Fraction molaire N O Ar CO Ne He CH Kr H NO Xe TABLEAU 5.1 NOMBRE QUANTIQUES SECONDAIRES ET LETTRES CORRESPONDANTES UTILISÉS POUR DÉSIGNER LES ORBITALE ATOMIQUE Valeur de e Lettre correspondante S p d f g TABLEAU 5.2 NOMBRE QUANTIQUES DES 4 PREMIÈRES ORBITALES DE L'ATOME D'HYDROGÈNE N e Désignation de l'orbitale m e Nombre d'orbitales s s p - + s p - d - s p - d - f - TABLEAU 5.3 PROPRIÉTÉ DE GERMANIUM. [...]

[...] COMPARAISON ENTRE LES PRÉDICTIONS DE MENDELEÏEV ET OBSERVATION EFFECTUÉES EN 1886 Propriétés du germanium Prédictions de Mendeleïev (1871) Observations de 1886 Masse atomique Masse volumique 5,5 g/cm[3] 5,47 g/cm[3] Chaleur spécifique 0,31 . [...]

[...] 6H2O) Électrolyse du MgCI2 fondu Calcium -2,76 Divers minerais contenant du CaCO3 Électrolyse du CaCI2 fondu Strontium -2,89 Célestine (SrSO4) Strontianite (SrCO3) Électrolyse du SrCI2 fondu Baryum -2,90 Barytine (BaSO4) Withérite (BaCO3) Électrolyse du BaCI2 fondu Radium -2,92 Pechblende (1g de Ra/7 tonnes de minerai) Électrolyse du RaCI - 2 fondu TABLEAU 9.8 QUELQUES RÉACTIONS DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 2A Réaction Commentaire M + X2 MX2 X2 = molécule d'halogène quelconque Ba produit également BaO2 2M + O2 2MO M + S MS 3M + N2 M3N2 Températures élevées 6M + P4 2M3P2 Températures élevées M + H2 MH2 M = Ca, Sr ou Ba ; températures élevées Mg à haute pression M + 2H2O M(OH)2 + H2 M = Ca, Sr ou Ba M + + H2 Be + 2OH - + 2H2O Be(OH)42 - + H2 TABLEAU 9.9 QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES, SOURCE ET MODES DE PRÉPARATION DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 3A Élément Rayon de Énergie d'ionisation (kJ/mol) Potentiel standard pour + 3e[ - ] M Source Mode de préparation Bore - Kernite, une forme de borax (Na2B4O 4H2O) bauxite (AI2O3) Réduction par Mg ou H2 Aluminium - 1,71 Bauxite (AI2O3) Électrolyse du AI2O3 dans Na3AIF6 fondu Gallium - 0,53 Traces dans divers minerais Réduction par H2 ou électrolyse Indium - 0,34 Traces dans divers minerais Réduction par H2 ou électrolyse Thallium Traces dans divers minerais Électrolyse TABLEAU 9.10 QUELQUES RÉACTIONS DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 3A Réaction Commentaire 2M + 3X2 2MX3 X2 = molécule d'halogène quelconque TI = produit également TIX, mais pas TI3 4M + 3O2 2M2O3 Températures élevées ; TI produit également TI2O 2M + 3S M2S3 Températures élevées ; TI produit également TI - 2S 2M + N2 2MN M = AI seulement 2M + + 3H2 M = AI, Ga ou In ; TI produit 2M + 20H[ - ] + 6H2O 2M(OH)4[ - ] + 3H2 M = AI ou Ga TABLEAU 9.11 QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES, SOURCES ET MODE DE PRÉPARATION DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 4A Élément Électronégativité Point de fusion Point d'ébullition Source Mode de préparation Carbone (sublimation) - Graphite, diamant, pétrole, charbon, silicates, silice - Silicium Silicates, silice Réduction de K2SiF6 par AI, ou réduction de SiO2 par Mg Germanium Germanite (mélange)de sulfures de cuivre de fer et de germanium) Réduction de GeO2 par H2 ou C Étain Cassitérite (SnO2) Réduction de SnO2 par C Plomb Galène (PbS) Grillage de PbS en présence d'oxygène, puis réaction par C du PbO2 formé TABLEAU 9.12 FORCES DES LIAISON C SI SI ET SI O Liaison Énergie de liaison (kJ/mol) C C 347 Si Si 340 Si O 452 TABLEAU 9.13 QUELQUES RÉACTIONS DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 4A Réaction Commentaire M + 2X2 MX4 X2 = molécule d'halogène quelconque M = Ge ou Sn ; Pb produit PbX2 M + O2 MO2 M = Ge ou Sn ; température élevée ; Pb produit PbO ou Pb3O4 M + 2H+ + H2 M = Sn ou Pb TABLEAU 10.1 ÉLECTRONÉGATIVITÉ, SOURCES ET MODES DE PRÉPARATION DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 5A Élément Électronégativité Source Mode de préparation Azote 3,0 Air Liquéfaction de l'air Phosphore 2,1 Minerai phosphaté, (Ca3(PO4)2) Fluorapatite, ( Ca5(PO4)3F ) 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 6CaSiO3 + P4O10 P4O10 + 10C 4P + 10CO Arsenic 2,0 Pyrite arsénifère, (Fe3 As2, FeS ) Chauffage de la pyrite arsénifère en l'absence d'air Antimoine 1,9 Stibine (Sb2S3) Grillage de Sb2S3 à l'air puis réduction par le carbone du Sb2O3 formé Bismuth 1,9 Bismuthocre ( Bi2O3 ) Bismuthine, ( Bi2S3 ) Grillage de Bi2S3 - à l'air, puis réaction par le carbone du Bi2O3 formé TABLEAU 10.2 QUELQUES COMPOSÉS AZOTÉS COURANTS Nombre d'oxydation de l'azote Composé Formule - 3 Ammoniac NH3 - 2 Hydrazine N2H4 - 1 Hydroxylamine NH2OH 0 Azote N2 Monoxyde de diazote (oxyde nitreux) N2O Monoxyde de diazote (oxyde nitrique) NO Trioxyde de diazote N2O3 Dioxyde d'azote NO2 Acide nitrique HNO3 TABLEAU 10.3 LONGUEUR DE LIAISON, ÉNERGIE DE LIAISON ET ORDRE DE LIAISON DE L'OXYDE NITRIQUE ET DE L'ION NITROSYLE Longueur de liaison NO Énergie de liaison ( kJ/ mol) Ordre de liaison (selon la théorie OM ) TABLEAU 10.4 QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES, SOURCES ET MODES DE PRÉPARATION DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 6A Élément Électro- négativité Rayon de l'ion X[2 - ] Source Mode de préparation Oxygène air Distillation de l'air liquide Soufre gisements de soufre Fusion par addition d'eau surchauffée et remontée à la surface par addition d'air comprimé Sélénium Impuretés dans les sulfures naturels Réduction de H2SeO4 par SO2 Tellure nagyagite (mélange de sulfure et de tellurure ) Réduction du minerai par SO2 Polonium Pechblende TABLEAU 10.5 COMPOSÉS COURANTS DANS LESQUELS LE NOMBRE D'OXYDATION DU SOUFRE VARIE Nombre d'oxydation du soufre Composé + 6 SO3 H2SO4, SO4[2][ - SF6 + 4 SO2, sHSO3[ - SO3[2 - SF4 + 2 SCI S8 et toutes les autres variétés allotropiques du soufre - 2 H2S, S[2 - ] TABLEAU 10.6 QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 7A Élément Électro- négativité Rayon De - ] Potentiel standard pour X2 + 2X[ - ] Énergie de liaison de X2 ( kJ/mol) fluor chlore brome iode astate 2,2 TABLEAU 10.7 QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES, SOURCESET MODES DE PRÉPARATION DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 7A Élément État de couleur Présence dans la croûte terrestre Point de fusion Point d'ébullition Source Mode de préparation Fluor Gaz jaune pâle 0,07 -220 -188 Fluorine (CaF2), cryolite (Na3AlF6) Fluorapatie (Ca5(PO - 4 - Électrolyse de KHF2 fondu Chlore Gaz jaune-vert 0,14 -101 -34 Sel gemme (NaCI), ou halite (NaCI), sylvinite (KCI) Électrolyse du NaCI en solution aqueuse Brome Liquide rouge-brun 2,5 X 10[ - - Eau de mer, marais salants Oxydation de Br[ - ] par CI2 Iode Solide violet-noir 3 x 10[ - Algues marines, marais salants Oxydation de - ] par électrolyse ou MnO2 TABLEAU 10.8 QUELQUES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES HALOGÈNES D'HYDROGÈNE HX Point de fusion Point d'ébullition Énergie de la liaison (kJ / mol) HF - HCI - 114 - HBr - 87 - HI - 51 - TABLEAU 10.9 OXACIDES D'HALOGÈNE CONNUS * Nombre d'oxydation de l'halogène Fluor Chlore Brome Iode * Nom générique des acides Nom générique des sels HOF HOCI HOBr HOI Acide hypohalogéneux Hypohalogénites MOX HOCIO Acide halogéneux Halogénites MXO2 HOCIO2 - HOBrO - 2 HOIO2 - Acide halogénique Halogénates MXO3 HOCIO3 HOBrO3 - HOIO3 - Acide perhalogénique Perhalogénates MXO4 *L'iode forme également H4I2O9 (acide dimésopériodique ) et H5IO6 (acide paraperiodique) **composé inconnu TABLEAU 10.10 QUELQUES COMPOSÉS FORMÉS D'HALOGÈNES ET DE NON-MÉTAUX Avec un non-métal du groupe 3A Avec un non-métal du groupe 4A Avec un non-métal du groupe 5A Avec un non-métal du groupe 6A Avec un non-métal du groupe 7A BX3 ( X = CI, Br, I ) CX4 ( X = CI, Br, I ) NX3 ( X = CI, Br, I ) OF2 ICI BF4[ - ] N2F4 O2F2 IBr SiF4 OCI2 BrF SIF6[2 - ] PX3 ( X = CI, Br, I ) OBr2 - BrCI SiCI4 PF5 CIF PCI5 SF2 GeF4 PBr5 SCI2 CIF3 GeF6[2 - ] S2F2 - BrF3 GeCI4 AsF3 - S2CI2 ICI3 AsF5 - SF4 IF3 SCI4 SbF3 SF6 CIF5 SbF5 BrF5 SeF4 IF5 SeF6 SeCI2 IF7 SeCI4 SeBr4 TeF4 TeF6 TeCI4 TeBr4 TeI QUELQUES PROPRIÉTÉS DES ÉLÉMENTS DU GROUPE 8A Élément Point de fusion ) Point d'ébullition ) Abondance dans l'atmosphère en volume ) Quelques composés connus Hélium - 270 - X 10[ - Aucun Néon - 249 - X10[ - Aucun Argon - 189 - X 10[ - Aucun Krypton - 157 - X 10[ - KrF2 Xénon - 112 - X 10[ - XeF4, XeO3, XeF6 UNITÉ 1 TABLEAU 1.2 SOMMAIRE DES CARACTÉRISTIQUES DES ÉTATS DE LA MATIÈRE État Caractéristique Solide Forme constante volume constant incompressible Liquide Prend la forme du récipient Volume constant Incompressible Gaz Prend la forme du récipient Le volume change en conséquence Compressible TABLEAU 1.3 POINTS D'ÉBULLITION DE SUBSTANCES COMMUNES Point de fusion Point d'ébullition Sable Or Iode Glace (eau) Tétrachlorure de carbone - Mercure - Oxygène -218 -183 Hydrogène -259 -253 TABLEAU 1.4 TYPE DE MATIÈRE Matière État Exemples Substance pures Solide Liquide Gaz Sel de table, sucre Eau Oxygène Mélanges homogènes Solide Liquide Gaz Or blanc-une solution solide d'argent dans de l'or Whisky-alcool dans l'eau Anti-gel-éthylène glycol dans l'eau Air-mélange d'oxygène et d'azote Mélanges hétérogènes Solide Liquide Gaz La plupart des roches Vinaigrettes Nuage de pollution TABLEAU 1.6 DÉCOUVERTE DES ÉLÉMENTS Date Éléments De 5000 av. 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